mỤc lỤc - Đại học hàng hải việt...
TRANSCRIPT
MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU .................................................................................................................................... 1
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN ..................................................................................................... 3
1.1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN ..................................................................................... 3
1.1.1. Xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp ...................................................................... 3
1.1.2. Độ tập trung ...................................................................................................................... 3
1.1.3. Độ chính xác ..................................................................................................................... 4
1.1.4. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của phương pháp .......................................... 4
1.1.5. Độ không đảm bảo đo ....................................................................................................... 6
1.2. ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN CƠ BẢN CỦA PHƯƠNG PHÁP .......................................... 7
1.3. MỘT SỐ CÁCH TIẾP CẬN ĐỂ XÁC NHẬN GIÁ TRỊ SỬ DỤNG CỦA PHƯƠNG
PHÁP ......................................................................................................................................... 8
1.4. QUY ĐỊNH VÀ YÊU CẦU VỀ CHẤT LƯỢNG ĐỐI VỚI XÁC NHẬN GIÁ TRỊ SỬ
DỤNG CỦA PHƯƠNG PHÁP ................................................................................................ 9
CHƯƠNG II. XÂY DỰNG QUY TRÌNH XÁC NHẬN GIÁ TRỊ SỬ DỤNG CỦA
PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH HOÁ HỌC TRONG LĨNH VỰC MÔI TRƯỜNG ....... 11
2.1. ĐÁNH GIÁ ĐỘ CHỤM CỦA PHƯƠNG PHÁP .......................................................... 11
2.1.1. Tính toán độ lặp lại ......................................................................................................... 11
2.1.2. Tính toán độ tái lặp nội bộ/ độ lặp lại trung gian ........................................................... 12
2.2. ĐÁNH GIÁ ĐỘ ĐÚNG CỦA PHƯƠNG PHÁP ........................................................... 15
2.3. XÁC ĐỊNH GIỚI HẠN PHÁT HIỆN CỦA PHƯƠNG PHÁP [2] ............................. 15
2.4. ƯỚC LƯỢNG ĐỘ KHÔNG ĐẢM BẢO ĐO [3] .......................................................... 16
2.4.1. Tính toán độ KĐBĐ của dụng cụ đo thể tích ................................................................. 18
2.4.2. Tính toán độ KĐBĐ của cân phân tích........................................................................... 18
2.4.3. Tính toán độ KĐBĐ của hoá chất, chất chuẩn ............................................................... 19
2.4.4. Tính toán độ KĐBĐ của độ lặp lại ................................................................................. 19
2.4.5. Tính toán độ KĐBĐ của độ thu hồi ................................................................................ 19
2.4.6. Tính toán độ KĐBĐ của hàm lượng một chất tính từ đường chuẩn .............................. 20
2.4.7. Tổng hợp độ KĐBĐ của kết quả đo ............................................................................... 21
CHƯƠNG III. XÁC NHẬN GIÁ TRỊ SỬ DỤNG CỦA PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ
HẤP THỤ NGUYÊN TỬ ĐỂ PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG ĐỒNG TRONG MẪU
NƯỚC MÔI TRƯỜNG .......................................................................................................... 23
3.1. ĐÁNH GIÁ ĐỘ CHỤM CỦA PHƯƠNG PHÁP .......................................................... 23
3.1.1. Đánh giá độ lặp lại .......................................................................................................... 23
3.1.2. Đánh giá độ tái lặp PTN ................................................................................................. 25
3.2. ĐÁNH GIÁ ĐỘ ĐÚNG CỦA PHƯƠNG PHÁP ........................................................... 29
3.3. GIỚI HẠN PHÁT HIỆN VÀ GIỚI HẠN ĐỊNH LƯỢNG CỦA PHƯƠNG PHÁP .. 30
3.4. ƯỚC LƯỢNG ĐỘ KHÔNG ĐẢM BẢO ĐO CỦA PHƯƠNG PHÁP ....................... 31
3.4.1. Nguồn độ KĐBĐ ............................................................................................................ 31
3.4.2. Định lượng các nguồn độ KĐBĐ thành phần ................................................................ 32
3.4.2.1. Độ KĐBĐ của các dung dịch chuẩn làm việc ............................................................. 32
3.4.2.2. Độ KĐBĐ của nồng độ mẫu tính từ đường chuẩn ...................................................... 36
3.4.2.3. Độ KĐBĐ của độ lặp lại.............................................................................................. 38
3.4.2.4. Độ KĐBĐ của độ thu hồi ............................................................................................ 39
3.4.3. Độ KĐBĐ tổng hợp ........................................................................................................ 42
3.5. KẾT LUẬN ...................................................................................................................... 42
KẾT LUẬN ............................................................................................................................. 43
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................. 44
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1. Mẫu trình bày kết quả khảo sát độ lặp lại ................................................................ 12
Bảng 2.2. Mẫu trình bày kết quả khảo sát độ tái lặp trung gian .............................................. 14
Bảng 3.1. Kết quả đánh giá độ lặp lại của phương pháp đối với nền mẫu nước thải và nước
mặt ............................................................................................................................................ 23
Bảng 3.2. Kết quả đánh giá độ lặp lại của phương pháp đối với nền mẫu nước biển và nước
ngầm ......................................................................................................................................... 24
Bảng 3.3. Kết quả đánh giá độ tái lặp PTN đối với nền mẫu nước thải ................................... 25
Bảng 3.4. Kết quả đánh giá độ tái lặp PTN đối với nền mẫu nước mặt ................................... 26
Bảng 3.5. Kết quả đánh giá độ tái lặp PTN đối với nền mẫu nước biển .................................. 27
Bảng 3.6. Kết quả đánh giá độ tái lặp PTN đối với nền mẫu nước ngầm ................................ 28
Bảng 3.7. Kết quả đánh giá độ thu hồi nguyên tố Cu trong nền mẫu nước thải và nước mặt .. 29
Bảng 3.8. Kết quả đánh giá độ thu hồi nguyên tố Cu trong nền mẫu nước biển và nước ngầm
.................................................................................................................................................. 29
Bảng 3.9. Kết quả xác định giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng ................................... 30
Bảng 3.10. Kết quả khảo sát độ KĐBĐ tính từ đường chuẩn đối với nền mẫu nước thải và
nước ngầm ................................................................................................................................ 37
Bảng 3.11. Kết quả khảo sát độ KĐBĐ tính từ đường chuẩn đối với nền mẫu nước mặt và
nước biển .................................................................................................................................. 38
Bảng 3.12. Kết quả khảo sát độ KĐBĐ của độ lặp lại ............................................................. 39
Bảng 3.13. Chuẩn bị mẫu khảo sát độ KĐBĐ của độ thu hồi .................................................. 40
Bảng 3.14. Kết quả khảo sát độ KĐBĐ của độ thu hồi ............................................................ 40
Bảng 3.15. Kết quả tính toán độ KĐBĐ tổng hợp và độ KĐBĐ mở rộng ............................... 42
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Các phương pháp ước lượng độ KĐBĐ ..................................................................... 6
Hình 1.2. Quy trình ước lượng độ KĐBĐ .................................................................................. 7
Hình 2.1. Liệt kê các nguồn độ KĐBĐ .................................................................................... 16
Hình 2.2. Định lượng các nguồn độ KĐBĐ ............................................................................. 17
Hình 2.3. Cách tổng hợp độ KĐBĐ thành phần ....................................................................... 21
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
AOAC : Association of Official Analytical Chemists – Hiệp hội phân tích
hoá học
APHA : American Public Health Association – Hiệp hội Sức khoẻ cộng
đồng Mỹ
AWWA : American Water Works Association – Hiệp hội các công trình về
nước của Mỹ
EPA : Environmental Protection Agency of the United States – Cục Bảo
vệ môi trường Mỹ
EURACHEM : Hiệp hội hoá học Châu Âu
FDA : The United States Food and Drug Administration – Cục Thực
phẩm và Dược Hoa Kỳ
ICH : International Conference for Harmonization – Hội thảo quốc tế về
đồng bộ hoá
IUPAC : International Union of Pure and Applied Chemistry – Liên minh
quốc tế về hoá học lý thuyết và Hoá học ứng dụng
KĐBĐ : Không đảm bảo đo
LGC : The Laboratory of the Government Chemist – Phòng thí nghiệm
Hoá học Liên bang
LOD : Limit of Detection – Giới hạn phát hiện
LOQ : Limit of Quantitation – Giới hạn định lượng
MDL : Method Detection Limit – Giới hạn phát hiện của phương pháp
NIOSH : National Institute of Occupational Safety and Health – Viện An
toàn lao động và sức khoẻ cộng đồng của Mỹ
SMEWW : Standard Method for the Examination of Water and Wastewater –
Phương pháp tiêu chuẩn phân tích nước và nước thải
TCEP : Trung tâm Đào tạo và Tư vấn Khoa học công nghệ bảo vệ môi
trường thuỷ
TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam
WEF : Water Environment Federation – Cơ quan môi trường nước Liên
bang Mỹ
Thuyết minh đề tài NCKH MỞ ĐẦU
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của vấn đề nghiên cứu
Hiện nay, việc xây dựng và phát triển các phòng thí nghiệm trong lĩnh vực hoá
môi trường là một việc làm cần thiết nhằm đáp ứng yêu cầu của Pháp luật trong lĩnh
vực bảo vệ môi trường, cụ thể là theo yêu cầu của ISO/IEC 17025:2005 và theo Nghị
định 127/2014/NĐ-CP của Chính phủ quy định điều kiện của tổ chức hoạt động dịch
vụ năng lực quan trắc môi trường. Hệ thống các phòng thí nghiệm trong lĩnh vực này
phải đáp ứng được yêu cầu về mặt hoá chất, thiết bị, tiện nghi môi trường, nhân lực và
dựa trên cơ sở vật chất sẵn có, việc lựa chọn một hệ thống phương pháp phân tích phù
hợp sẽ quyết định được chất lượng và độ tin cậy của kết quả phân tích.
Hệ thống phương pháp phân tích đang được sử dụng ở Việt Nam hiện nay ngoài
các Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) còn có hệ thống phương pháp theo tiêu chuẩn quốc
tế như Hệ thống phương pháp tiêu chuẩn phân tích nước và nước thải (Standard
Method for the Examination of Water and Wastewater – SMEWW) do Hiệp hội Sức
khoẻ cộng đồng Mỹ (American Public Health Association – APHA), Hiệp hội các
công trình về nước của Mỹ (American Water Works Association – AWWA) và Cơ
quan môi trường nước Liên bang (Water Environment Federation – WEF) cùng hợp
tác xuất bản; phương pháp tiêu chuẩn do Cục Bảo vệ môi trường Mỹ ban hành
(Environmental Protection Agency of the United State – EPA Method); phương pháp
tiêu chuẩn do Viện An toàn lao động và sức khoẻ cộng đồng của Mỹ ban hành
(National Institute of Occupational Safety and Health – NIOSH).
Sau khi đã lựa chọn được một hệ thống phương pháp phù hợp với năng lực của
phòng thí nghiệm, bước tiếp theo là cần phải đánh giá xem việc sử dụng các tiêu chuẩn
đó để phân tích có đưa ra được kết quả có độ tập trung và độ chính xác thoả mãn với
yêu cầu của phương pháp hay không. Công việc đó được gọi là xác nhận giá trị sử
dụng của phương pháp. Triển khai xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp ở các
phòng thí nghiệm hoá môi trường ở Việt Nam hiện nay vẫn còn chưa thống nhất về
cách thức thực hiện, cách đánh giá. Trên cơ sở đó, nhóm tác giả đã lựa chọn đề tài
“Xây dựng quy trình xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp phân tích hóa học
trong lĩnh vực hoá môi trường và áp dụng tính toán đối với phương pháp quang phổ
hấp thụ nguyên tử xác định hàm lượng Đồng trong mẫu nước”.
2. Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài
Việc xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp được tiến hành trên cơ sở thẩm
định các thông số sau đây:
- Độ tập trung của kết quả đo (độ chụm): tính toán và đánh giá độ lặp lại, độ
tái lặp.
- Đánh giá độ đúng của kết quả đo: tính toán và đánh giá độ chệch, độ thu hồi,
phân tích và đánh giá kết quả đo mẫu chuẩn được chứng nhận, …
Thuyết minh đề tài NCKH MỞ ĐẦU
2
- Tính toán giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) của
phương pháp đo.
- Ước lượng độ không đảm bảo đo của phương pháp phân tích.
Các thông số về độ tin cậy của phương pháp sau khi tính toán sẽ được so sánh
với các tiêu chí chấp nhận của kiểm soát chất lượng. Việc lựa chọn một bộ tiêu chí phù
hợp với năng lực của phòng thí nghiệm sẽ giúp cho việc thực hiện và kiểm soát thực
hiện phép thử được thông suốt và có hệ thống.
3. Mục tiêu, đối tượng, phạm vi nghiên cứu
- Mục tiêu nghiên cứu: Đề tài sẽ tiến hành lựa chọn các thông số cơ bản để
đánh giá khả năng sử dụng phương pháp phân tích hoá môi trường, thiết kế
thí nghiệm, phân công nhân lực thực hiện, xử lý số liệu và lựa chọn tiêu
chuẩn đánh giá sự phù hợp.
- Đối tượng nghiên cứu: Phương pháp phân tích hoá học ứng dụng trong phân
tích chất lượng môi trường.
- Phạm vi nghiên cứu: Quy trình xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp
phân tích hoá học được xây dựng trên cơ sở vật chất là hệ thống trang thiết
bị và hoá chất của phòng thí nghiệm của Trung tâm Đào tạo và Tư vấn Khoa
học công nghệ bảo vệ môi trường thuỷ (TCEP) - Trường Đại học Hàng hải
Việt Nam.
4. Phương pháp nghiên cứu, kết cấu của công trình nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu: Tổng hợp và kế thừa các nghiên cứu sẵn có về lĩnh
vực thẩm định phương pháp, xây dựng một quy trình riêng cho phòng thí nghiệm của
TCEP và tiến hành áp dụng để đánh giá giá trị sử dụng của phương pháp quang phổ
hấp thụ nguyên tử xác định hàm lượng Đồng trong mẫu nước.
Đề tài có cấu trúc bao gồm các 3 chương như sau:
- Chương 1. Tổng quan.
- Chương 2. Xây dựng quy trình xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp
phân tích hoá học trong lĩnh vực môi trường.
- Chương 3. Áp dụng xây dựng quy trình xác nhận giá trị sử dụng của phương
pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử xác định hàm lượng Đồng (Cu) trong
mẫu nước.
5. Kết quả đạt được của đề tài
- Lựa chọn các thông số để xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp, tổng
hợp cách tính toán và đánh giá từng thông số.
- Lập quy trình ước lượng độ KĐBĐ đối với các nguồn KĐBĐ thành phần.
- Áp dụng quy trình để xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp quang phổ
hấp thụ nguyên tử xác định hàm lượng Đồng trong mẫu nước.
Thuyết minh đề tài NCKH Chương I
3
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN
1.1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN
1.1.1. Xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp
Xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp (hay còn gọi là thẩm định phương
pháp) là “quá trình khẳng định bằng cách kiểm tra và cung cấp bằng chứng khách quan
cho thấy các yêu cầu cụ thể đối với mục đích sử dụng nhất định đã được đáp ứng”
(ISO/IEC 17025:2005).
Trong đó: “mục đích sử dụng nhất định” chính là yêu cầu thử nghiệm đối với
từng thông số bằng một phương pháp phân tích nhất định, “bằng chứng khách quan”
chính là số liệu thực nghiệm thu được trong quá trình thực hiện phép thử, và “khẳng
định” chính là việc so sánh bằng chứng khách quan có được với một hệ thống tiêu
chuẩn đánh giá xem các bằng chứng đó có thoả mãn hay không.
Xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp có hai dạng:
- Đối với phương pháp tiêu chuẩn: Xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp
(Method Verification) là quá trình đánh giá phương pháp tiêu chuẩn được áp
dụng trong hệ thống điều kiện tiêu chuẩn về tiện nghi môi trường, hoá chất
thiết bị có đưa ra được kết quả có độ chính xác đạt yêu cầu hay không.
- Đối với phương pháp không tiêu chuẩn, hoặc phương pháp do phòng thí
nghiệm tự xây dựng: Xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp (Method
Validation) là quá trình đánh giá phương pháp dựa trên cơ sở đánh giá kết
quả đo trên cùng một mẫu thử khi sử dụng một phương pháp tiêu chuẩn
khác hoặc dựa trên việc phân tích các mẫu chuẩn được chứng nhận.
Việc xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp luôn đi kèm với việc công bố
giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng của phương pháp đó, ước lượng độ không đảm
bảo đo tại các nồng độ thường gặp trong khoảng làm việc của phương pháp.
1.1.2. Độ tập trung
“Độ tập trung hoặc độ chụm (precision) là mức độ tập trung của các giá trị đo
lặp của cùng một thông số”. (Thông tư 21/2012/TT-BTNMT)
Để đánh giá độ tập trung của phương pháp, tiến hành bố trí thí nghiệm và đánh
giá kết quả đo mẫu lặp. Nếu kết quả đo các mẫu lặp càng gần nhau thì phương pháp có
độ tập trung tốt và ngược lại.
- Độ lặp lại: được tính là sự thay đổi của kết quả đo trên cùng một mẫu thử
trong khoảng thời gian ngắn. Độ lặp lại thể hiện sự sai khác về kết quả đo
trong điều kiện các thông số thực hiện phương pháp là cố định: hoá chất,
thiết bị, mẫu thử, người phân tích.
Thuyết minh đề tài NCKH Chương I
4
- Độ tái lặp: được tính là sự thay đổi của kết quả đo trên cùng một mẫu thử
trong khoảng thời gian dài. Độ tái lặp thể hiện sự sai khác về kết quả đo khi
cùng một mẫu thử được phân tích bởi cùng một phương pháp nhưng do 2
phòng thí nghiệm tiến hành độc lập (so sánh liên phòng). Tuy nhiên, trong
quá trình áp dụng, để giảm bớt chi phí phân tích cho so sánh liên phòng, có
thể tiến hành xác định độ tái lặp trung gian (hay còn gọi là độ tái lặp nội bộ)
khi dùng cùng một mẫu thử trong khoảng thời gian phân tích kéo dài, cùng
một phương pháp nhưng do các thí nghiệm viên khác nhau thực hiện song
song. Kết quả đo được tổng hợp và xử lý thống kê để tính toán độ tái lặp
trung gian tương tự với độ tái lặp.
1.1.3. Độ chính xác
“Độ chính xác (accuracy) là thước đo độ tin cậy của phương pháp, mô tả độ gần
tới giá trị thực của đại lượng đo được”. (Thông tư 21/2012/TT-BTNMT)
Để đánh giá độ chính xác của phương pháp, tiến hành bố trí thí nghiệm để xác
định độ thu hồi đối với mẫu thêm chuẩn hoặc xác định độ chệch đối với mẫu chuẩn
được chứng nhận.
1.1.4. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của phương pháp
Giới hạn phát hiện của phương pháp (method detection limit – viết tắt là MDL,
hoặc Limit of Detection – viết tắt là LOD) là giá trị nồng độ thấp nhất của một chất
cần phân tích có độ chính xác đến 99%, nồng độ chất cần phân tích lớn hơn 0 (Thông
tư 21/2012/TT-BTNMT).
Trên cùng một phương pháp phân tích, các phòng thí nghiệm khác nhau sẽ công
bố các giới hạn phát hiện khác nhau tuỳ thuộc vào tay nghề của nhân viên, sự hoạt
động ổn định của máy móc thiết bị và chất lượng của các hoá chất/ chất chuẩn. Trong
trường hợp các yếu tố nêu trên không đảm bảo yêu cầu, giới hạn phát hiện của phương
pháp sẽ tăng lên nhiều lần so với khuyến nghị của phương pháp gốc. Do đó, việc xác
định và công bố giới hạn phát hiện của phương pháp sẽ thể hiện được năng lực của
phòng thí nghiệm.
Giới hạn định lượng của phương pháp là giới hạn thấp nhất của chất cần phân
tích có thể định lượng được bằng cách phân tích đáp ứng được yêu cầu về độ chính
xác. Giới hạn định lượng thường lớn hơn giới hạn phát hiện của phương pháp.
Giới hạn phát hiện (LOD) của một phương pháp phải được tính trên nền thật
của mẫu và trải qua toàn bộ các bước xử lí mẫu. Do đó giá trị này chính xác nhất cho
việc đánh giá một phương pháp phân tích. Có nhiều cách để xác định giới hạn phát
hiện của phương pháp.
Thuyết minh đề tài NCKH Chương I
5
Cách 1: Tính LOD từ kết quả đo mẫu có nồng độ thấp nhất để xây dựng đường
chuẩn
Giới hạn phát hiện của phương pháp được tính toán theo công thức:
𝐿𝑂𝐷 = 𝐶𝑚𝑖𝑛 × 𝑡 × 𝐴𝑛
𝐴𝑚
Trong đó:
Cmin: nồng độ nhỏ nhất của đường chuẩn
An: độ hấp thụ trung bình của nền
Am: độ hấp thụ trung bình của nồng độ hấp thụ min
t: giá trị t tra bảng chuẩn student ứng với n lần làm thí nghiệm.
Cách 2: Tính LOD từ kết quả phân tích mẫu trắng
Xác định theo “quy tắc 3𝜎” dựa trên kết quả đo mẫu trắng:
𝐿𝑂𝐷 = 𝑋𝑏 + 3𝜎𝑏
LOD – Giới hạn phát hiện
Xb – giá trị trung bình mẫu trắng
𝜎𝑏 – độ lệch chuẩn của các giá trị đo mẫu trắng.
Để xác định Xb và 𝜎𝑏, tiến hành n thí nghiệm để xác định các kết quả đo mẫu
trắng (n mẫu trắng với n lần xử lý riêng rẽ), thu được các giá trị Xbi (i = 1 đến n). Từ
đó, tính được:
𝑋𝑏 =∑𝑋𝑏𝑖𝑛
𝜎𝑏 = √∑ (𝑋𝑏𝑖 − 𝑋𝑏)
2𝑛𝑖=1
𝑛 − 1
Kiểm tra sự phù hợp của LOD vừa tính được theo tiêu chuẩn (S/N)
(Signal/Noise) với Signal là giá trị trung bình của mẫu trắng (S = Xb) và Noise là độ
lệch chuẩn của các lần đo mẫu trắng (S = σb).
Nếu 2.5 < S/N < 10: LOD chấp nhận được.
Cách 3: Tính LOD từ kết quả phân tích mẫu thêm chuẩn vào mẫu blank ở nồng
độ thấp
Xác định LOD dựa trên kết quả đo mẫu thêm chuẩn: Chuẩn bị một nền mẫu
trắng và bổ sung một lượng rất nhỏ chất cần phân tích. Thực hiện phân tích 7 – 10 lần
mẫu blank đã thêm chuẩn, sau đó tính LOD theo công thức:
LOD = ts.σb
Thuyết minh đề tài NCKH Chương I
6
Trong đó, ts là giá trị phụ thuộc vào số lần lặp n và độ tin cậy P% (tra bảng
chuẩn số student).
Sau khi tính được LOD, tiến hành kiểm chứng lại theo các tiêu chí sau:
1. LOD < Cspike < 10.LOD
2. 2.5 < (S/N) < 10
Giá trị LOD tính được nếu phù hợp với cả hai tiêu chí trên thì được chấp nhận.
Nếu (S/N) < 2.5 tăng Cspike và tính lại LOD.
Nếu (S/N) > 10 giảm Cspike và tính lại LOD.
1.1.5. Độ không đảm bảo đo
Độ không đảm bảo đo (KĐBĐ) là số nằm sau dấu ±, thông số không âm, đặc
trưng cho độ phân tán của kết quả đo, được quy cho đại lượng đo dựa trên các thông
tin đã sử dụng. Độ KĐBĐ là khoảng mà giá trị thực nằm trong đó.
Các phương pháp ước lượng độ KĐBĐ được thể hiện trong sơ đồ sau:
Hình 1.1. Các phương pháp ước lượng độ KĐBĐ
Trong các cách tiếp cận trên đây, cách tiếp cận theo yêu cầu của GUM 1993 là
phù hợp nhất với đa số phòng thí nghiệm hoá học ở Việt Nam. Quy trình ước lượng độ
KĐBĐ theo GUM bao gồm các bước chính như sau:
Ước lượng độ KĐBĐ
Đơn PTN
Mô hình hoá và dữ liệu phê duyệt
phương pháp
GUM 1993
EURACHEM 2005
Liên PTN
Độ chính xác
(Sr, SR)
ISO 5725 ISO 21748
Tiếp cận theo
hướng thử nghiệm
thành thạo
ISO 17043 ISO 13528
Thuyết minh đề tài NCKH Chương I
7
Hình 1.2. Quy trình ước lượng độ KĐBĐ
Thông thường, độ KĐBĐ được công bố là độ KĐBĐ mở rộng U ứng với hệ số
phủ k = 2 tại mức tin cậy 95%. Khi đó, U = 2.uc.
1.2. ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN CƠ BẢN CỦA PHƯƠNG PHÁP
Đối với một phương pháp phân tích hoá học cơ bản, việc đánh giá hệ thống cơ
sở vật chất và nhân lực sẵn có của phương thí nghiệm là bước đầu tiên quan trọng nhất
trong quy trình xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp đó. Việc đánh giá điều kiện
cơ bản của phương pháp phải được ghi nhận lại bằng biên bản với đầy đủ các thông tin
về hoá chất (nồng độ, hạn sử dụng, …), máy móc thiết bị (ngày hiệu chuẩn, đặc tính
kỹ thuật, …), nhân lực (chuyên ngành đào tạo, …).
Việc đánh giá điều kiện cơ bản của phương pháp sẽ giúp cho người quản lý
nhận diện được các yếu tố khách quan có thể ảnh hưởng tới chất lượng của kết quả đo.
Từ đó, ghi nhận được các nguồn của độ không đảm bảo đo có thể xuất hiện mà không
bỏ sót bất kỳ nhân tố nào có thể gây ra sai số.
SOP Xác định đại lượng đo
Y = f(X1, X2, … Xn)
Kết hợp dữ liệu đánh giá phương
pháp (Sr, H)
Đánh giá độ KĐBĐ theo chuẩn A
hoặc chuẩn B hoặc kết hợp A&B
SOP, dữ liệu đánh giá phương
pháp, sử dụng sơ đồ xương cá
Xác định nguồn gây ra độ
KĐBĐ u(Xi)
Định lượng nguồn gây ra
độ KĐBĐ u(Xi)
𝑢𝑐(𝑌) = 𝑐𝑖2 × 𝑢𝑥𝑖
2
Độ KĐBĐ tổng hợp
Độ KĐBĐ mở rộng
U = 2uc(Y)
Thuyết minh đề tài NCKH Chương I
8
1.3. MỘT SỐ CÁCH TIẾP CẬN ĐỂ XÁC NHẬN GIÁ TRỊ SỬ DỤNG
CỦA PHƯƠNG PHÁP
Có rất nhiều cách tiếp cận để xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp. Các
cách tiếp cận đều giống nhau ở cách nhận diện thông số cần đánh giá nhưng khác nhau
cơ bản ở cách tính toán và tiêu chí chấp nhận cho các thông số đó. Sau đây là một vài
cách tiếp cận của một số tổ chức uy tín.
- Phòng thí nghiệm Hoá học Liên bang (The Laboratory of the Government
Chemist – LGC) đã phát triển một quy trình hướng dẫn thẩm định phương
pháp nội bộ, trong đó có yêu cầu về việc công nhận các phòng thí nghiệm có
liên quan.
- Cục Thực phẩm và Dược Hoa Kỳ (The United States Food and Drug
Administration – FDA) đã xây dựng hai bộ tài liệu hướng dẫn cho việc thẩm
định phương pháp phân tích và thẩm định phương pháp phân tích sinh học.
- Hội thảo quốc tế về đồng bộ hoá (International Conference for
Harmonization – ICH) xuất bản hai hướng dẫn để thẩm định phương pháp.
Q2A mô tả các thuật ngữ và định nghĩa cho tám thông số cần được thẩm
định. Q2B đưa ra phương pháp thẩm định nhưng cho phép các phòng thí
nghiệm áp dụng một cách linh hoạt khi cho phép họ tự lựa chọn quy trình
phê chuẩn phù hợp nhất với sản phẩm của họ.
- Liên minh quốc tế về hoá học lý thuyết và Hoá học ứng dụng (International
Union of Pure and Applied Chemistry – IUPAC) xuất bản "Hướng dẫn xác
nhận giá trị sử dụng của phương pháp cho phòng thí nghiệm đơn lẻ”.
- Hiệp hội hoá học Châu Âu (EURACHEM) đã xuất bản một hướng dẫn chi
tiết để xác nhận phương pháp. Đây là hướng dẫn chính thức chi tiết nhất cho
lý thuyết và thực tiễn của việc xác nhận phương pháp đã được phát triển chủ
yếu cho tiêu chuẩn ISO/IEC về việc công nhận phòng thí nghiệm. Bản
hướng dẫn này khá đầy đủ và được ứng dụng tốt cho các phòng thí nghiệm
về sinh học và dược phẩm.
- Ludwig Huber (Agilent Technologies) đã xuất bản một cuốn sách tham khảo
về việc công nhận các phòng thí nghiệm phân tích với một chương về xác
nhận phương pháp.
- Hiệp hội phân tích hoá học (Association of Official Analytical Chemists –
AOAC) đã xuất bản một tài liệu kỹ thuật cho việc phê duyệt phương pháp
phân tích phù hợp với yêu cầu của Tiêu chuẩn ISO 17025.
- Viswanathan và nhóm nghiên cứu đã phát triển một cái nhìn tổng quan để
xác nhận các phương pháp phân tích sinh học.
Thuyết minh đề tài NCKH Chương I
9
1.4. QUY ĐỊNH VÀ YÊU CẦU VỀ CHẤT LƯỢNG ĐỐI VỚI XÁC NHẬN
GIÁ TRỊ SỬ DỤNG CỦA PHƯƠNG PHÁP
Mỗi tổ chức khi đưa ra một quy trình xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp
đều đưa ra yêu cầu về chất lượng để đánh giá khả năng áp dụng phương pháp có thoả
mãn các yêu cầu đó hay không. Việc lựa chọn bộ thông số và quy trình đánh giá thông
thường phải đáp ứng được các yêu cầu của từng ngành nghề, lĩnh vực.
ISO/IEC 17025:2005 là tiêu chuẩn ISO phù hợp nhất cho hệ thống các phòng
thí nghiệm phân tích hoá học. Bộ Tiêu chuẩn này đưa ra các yêu cầu chung về năng
lực để thực hiện các phép thử, phép hiệu chuẩn hoặc cả hai. Bộ tiêu chuẩn được sử
dụng rộng rãi trong các phòng thí nghiệm phân tích môi trường, thực phẩm, hóa chất
và các phòng thí nghiệm thử nghiệm lâm sàng nhằm mục đích đánh giá và công nhận
các phòng thí nghiệm đạt chuẩn.
Theo yêu cầu của ISO/IEC 17025:2005, các phòng thí nghiệm phải đáp ứng các
yêu cầu cơ bản như sau:
- Các phòng thí nghiệm phải xác nhận giá trị sử dụng của các phương pháp
không tiêu chuẩn, các phương pháp do phòng thí nghiệm tự xây dựng và
phát triển và các phương pháp tiêu chuẩn được áp dụng cho các đối tượng
nằm ngoài phạm vi của phương pháp, và sửa đổi các phương pháp tiêu
chuẩn để có thể áp dụng tốt nhất trong điều kiện cơ sở vật chất sẵn có của hệ
thống phòng thí nghiệm.
- Các phòng thí nghiệm phải xác nhận rằng họ có thể vận hành các phương
pháp tiêu chuẩn đúng cách trước khi giới thiệu các thử nghiệm hoặc hiệu
chuẩn.
Khi có bất kỳ thay đổi nào trong quá trình thực hiện phép thử đã được thẩm
định, cần phải xác định xem các thay đổi đó có mang tính chất lâu dài hay không và
trong đa số các trường hợp đều cần phải xác nhận lại giá trị sử dụng của phương pháp.
Trong trường hợp có nhiều phiên bản của một hệ thống tiêu chuẩn về phép thử
thì lựa chọn phiên bản mới nhất để sử dụng và xác nhận giá trị sử dụng của phương
pháp theo phiên bản đó.
Quá trình xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp bao gồm các yêu cầu về
mặt kỹ thuật đối với phương pháp, đặc trưng của phương pháp, kiểm tra khả năng áp
dụng phương pháp và phải đưa ra được phiếu phê duyệt áp dụng phương pháp do
người phụ trách có thẩm quyền xác nhận và công bố hiệu lực áp dụng.
Các thông số sau đây cần được xem xét để phê duyệt phương pháp: giới hạn
phát hiện, giới hạn định lượng, độ chính xác, tuyến tính, độ lặp lại hoặc tái lặp.
Bộ tiêu chuẩn ISO/IEC 17025:2005 quy định rất cụ thể về quy trình phê duyệt
phương pháp. Tiêu chuẩn này được áp dụng rộng rãi trong hệ thống các phòng thí
Thuyết minh đề tài NCKH Chương I
10
nghiệm hoá học, hoá môi trường, phòng hiệu chuẩn, kiểm định, … Các hệ thống
phòng thí nghiệm về hoá dược chưa áp dụng rộng rãi tiêu chuẩn này mà theo các quy
định riêng của ngành.
Thuyết minh đề tài NCKH Chương II
11
CHƯƠNG II. XÂY DỰNG QUY TRÌNH XÁC NHẬN GIÁ TRỊ SỬ DỤNG
CỦA PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH HOÁ HỌC TRONG LĨNH VỰC MÔI
TRƯỜNG
2.1. ĐÁNH GIÁ ĐỘ CHỤM CỦA PHƯƠNG PHÁP
2.1.1. Tính toán độ lặp lại
* Bố trí thí nghiệm:
Chuẩn bị một lượng mẫu đủ để phân tích lặp lại tối thiểu 7 đến 10 lần, mẫu phải
đảm bảo độ bền, không biến tính trong suốt khoảng thời gian phân tích. Nếu phân tích
trên nhiều nền mẫu khác nhau (VD: nền mẫu nước thải, nước mặt, nước biển, …) thì
thực hiện bố trí thí nghiệm độc lập cho từng loại nền mẫu khác nhau.
Bố trí một thí nghiệm viên thực hiện phép thử trong thời gian 1 ngày và lặp lại
10 lần phép thử. Mỗi lần thực hiện phép thử đều trải qua các bước lấy mẫu, xử lý mẫu,
đo đạc và tính toán kết quả độc lập nhau.
Kết quả các các lần đo được ghi lại vào biên bản thử nghiệm.
* Xử lý kết quả:
Độ lặp lại của kết quả đo được tính theo công thức sau:
𝑅𝑆𝐷𝑟 =𝑆𝑟
�̅�
Với X̅ là giá trị trung bình của n lần đo và Sr được tính là độ lệch chuẩn của n
lần đo theo công thức sau:
𝑆𝑟 = √∑(𝑋𝑖 − �̅�)
2
𝑛 − 1
Tiêu chuẩn đánh giá độ lặp lại (RSDr) được xác định theo phương trình Horwitz
[1]:
RSDr (Horwitz) (%) = 2.C-0.1505
Trong đó, C là nồng độ của chất cần phần tích trong mẫu thử tính theo phần
thập phân. Ví dụ: 1 mg/L tương đương với 1mg chất cần phân tích/106mg dung dịch.
Như vậy, tính theo phần thập phân thì 1mg/L = 10-6
.
Theo AOAC, để đạt kết quả tốt nhất, giới hạn cho phép đối với độ lặp lại nên
nằm trong khoảng ½ giá trị RSDr (Horwitz). Do đó, PTN áp dụng tiêu chuẩn chấp nhận
đối với RSDr (thực nghiệm) là RSDr < PRSDr = ½ RSDr (Horwitz)
Áp dụng tỷ lệ Horwitz - HorRat (r) (là tỷ số giữa RSDr (thực nghiệm) và PRSDr) để
đánh giá khả năng áp dụng phương pháp. Phương pháp được chấp nhận khi tỷ số
HorRat (r) nằm trong khoảng từ 0.3 đến 1.3 [1].
Thuyết minh đề tài NCKH Chương II
12
* Trình bày kết quả:
Kết quả các các lần đo được ghi lại vào biên bản và tính toán các thông số theo
mẫu sau đây:
Bảng 2.1. Mẫu trình bày kết quả khảo sát độ lặp lại
Lần Nồng độ khảo sát đối với nền mẫu nước thải (mg/L)
C1 C2 C3
1 … … …
2 … … …
3 … … …
4 … … …
5 … … …
6 … … …
7 … … …
8 … … …
9 … … …
10 … … …
Trung bình average(C1-1:C1-10) average(C2-1:C2-10) average(C3-1:C3-10)
RSDr (%) 𝑅𝑆𝐷𝑟 =𝑆𝑟
�̅� 𝑅𝑆𝐷𝑟 =
𝑆𝑟
�̅� 𝑅𝑆𝐷𝑟 =
𝑆𝑟
�̅�
PRSDr (%) PRSDr = C-0.1505
PRSDr = C-0.1505
PRSDr = C-0.1505
HorRat (r) RSDr/PRSDr RSDr/PRSDr RSDr/PRSDr
2.1.2. Tính toán độ tái lặp nội bộ/ độ lặp lại trung gian
* Bố trí thí nghiệm:
Giả sử xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp cho 1 nền mẫu. Nếu thực hiện
với các nền mẫu khác nhau thì thực hiện tương tự một cách độc lập.
- Chuẩn bị một lượng mẫu đủ lớn cho quá trình phân tích kéo dài.
- Thực hiện phân tích 3 mức nồng độ trong khoảng làm việc của phương pháp,
mỗi nồng độ phân tích 3 mẫu.
- Hai cán bộ tiến hành phân tích luân phiên trong thời gian 10 ngày làm việc.
Thuyết minh đề tài NCKH Chương II
13
* Xử lý kết quả:
Độ tái lặp nội bộ của kết quả đo được tính theo các bước sau:
- Tính độ lệch chuẩn của các kết quả phân tích của từng mẫu (Sri) theo công
thức:
𝑆𝑟𝑖 = √∑(𝑋𝑖 − �̅�)
2
𝑛 − 1
- Tổng hợp độ lệch chuẩn của cả 3 mẫu theo công thức:
𝑆𝑟 = √∑(𝑛𝑖𝑗 − 1) × 𝑆𝑟𝑖𝑗
2
∑(𝑛𝑖𝑗 − 1)
= √(10 − 1) × 𝑆𝑟1
2 + (10 − 1) × 𝑆𝑟22 + (10 − 1) × 𝑆𝑟3
2
(10 − 1) + (10 − 1) + (10 − 1)
𝑆𝑟 = √𝑆𝑟12 + 𝑆𝑟2
2 + 𝑆𝑟32
3
- Tính độ lệch chuẩn của tất cả 30 kết quả đo mẫu: 𝑆𝑋𝑡𝑏
- Tính độ lệch chuẩn giữa các thí nghiệm viên SL theo công thức:
𝑆𝐿 = √𝑆𝑋𝑡𝑏 2 − 𝑆𝑟
2
�̅�
- Tính n̅ theo công thức sau:
n̅ =1
𝑝 − 1× ( 𝑛𝑖𝑗 −
∑ 𝑛𝑖𝑗2𝑝
𝑖=1
∑ 𝑛𝑖𝑗𝑝𝑖=1
𝑝
𝑖=1
)
Trong trường hợp bố trí 2 thí nghiệm viên thực hiện phép thử thì p = 2, nij là
số lượng phép thử của thí nghiệm viên, j là số thứ tự phép thử. Khi đó:
n̅ =1
2 − 1× (15 + 15 −
152 + 152
15 + 15) = 15
- Khi đó, độ lệch chuẩn tái lặp được tính theo công thức sau đây:
𝑆𝑅𝑤 = 𝑆𝑟2 + 𝑆𝐿
2
- Trong đó, tiêu chuẩn cho phép đối với RSDRw được xác định theo phương
trình Horwitz:
RSDRw (%) < PRSDRw (%) = 2(1-0.5.logC)
Thuyết minh đề tài NCKH Chương II
14
* Trình bày kết quả:
Kết quả các các lần đo được ghi lại vào biên bản thử nghiệm có dạng như sau:
Bảng 2.2. Mẫu trình bày kết quả khảo sát độ tái lặp trung gian
Ngày Người thực hiện Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3
Ngày 1 Thí nghiệm viên 1 … … …
Ngày 2 Thí nghiệm viên 2 … … …
Ngày 3 Thí nghiệm viên 1 … … …
Ngày 4 Thí nghiệm viên 2 … … …
Ngày 5 Thí nghiệm viên 1 … … …
Ngày 6 Thí nghiệm viên 2 … … …
Ngày 7 Thí nghiệm viên 1 … … …
Ngày 8 Thí nghiệm viên 2 … … …
Ngày 9 Thí nghiệm viên 1 … … …
Ngày 10 Thí nghiệm viên 2 … … …
Độ lệch chuẩn từng mẫu 𝑆𝑟𝑖 = √
∑(𝑋𝑖 − �̅�)2
𝑛 − 1 𝑆𝑟𝑖 = √
∑(𝑋𝑖 − �̅�)2
𝑛 − 1 𝑆𝑟𝑖 = √∑(𝑋𝑖 − �̅�)
2
𝑛 − 1
Tổng hợp độ lệch chuẩn các mẫu
𝑆𝑟 = √𝑆𝑟12 + 𝑆𝑟2
2 + 𝑆𝑟32
3
Kết quả trung bình của 3 mẫu 𝑋𝑡𝑏 =
𝑋1𝑖 + 𝑋2𝑖 + 𝑋3𝑖30
Độ lệch chuẩn của cả 30 kết quả SXtb = stdev(X1i,X2i,X3i)
nTB n̅ =1
𝑝 − 1× ( 𝑛𝑖𝑗 −
∑ 𝑛𝑖𝑗2𝑝
𝑖=1
∑ 𝑛𝑖𝑗𝑝𝑖=1
𝑝
𝑖=1
)
SL 𝑆𝐿 = √𝑆𝑋𝑡𝑏 2 − 𝑆𝑟
2
�̅�
SRw 𝑆𝑅𝑤 = 𝑆𝑟2 + 𝑆𝐿
2
RSDRw 𝑅𝑆𝐷𝑅𝑤 =𝑆𝑅𝑤
𝑋𝑡𝑏̅̅ ̅̅
Thuyết minh đề tài NCKH Chương II
15
PRSDRw PRSDRw (%) = 2(1-0.5.logC)
2.2. ĐÁNH GIÁ ĐỘ ĐÚNG CỦA PHƯƠNG PHÁP
Để đánh giá độ đúng của phương pháp, tiến hành đánh giá hiệu suất thu hồi của
phương pháp.
Để đánh giá hiệu suất thu hồi, sử dụng nền mẫu là các mẫu thực được lấy tại
hiện trường hoặc chuẩn bị trong phòng thí nghiệm, đây chính là các mẫu được sử dụng
để đánh giá độ chụm của phương pháp. Tiến hành thêm chuẩn từ dung dịch chuẩn gốc
và phân tích các mẫu để xác định độ thu hồi của phương pháp, cụ thể như sau:
- Đối với mẫu thêm chuẩn: dùng micropipet lấy chính xác một thể tích dung dịch
chuẩn gốc nồng độ đã biết cho vào bình định mức, định mức đến vạch bằng
mẫu thực đã chuẩn bị.
- Chuẩn bị mẫu blank bằng cách dùng micropipet lấy chính xác một thể tích nước
cất cho vào bình định mức, định mức đến vạch bằng mẫu thực đã chuẩn bị.
- Đo 2 mẫu đã chuẩn bị, khi đó độ thu hồi được tính như sau:
H (%) =F − I
A× 100%
Trong đó:
F là nồng độ tổng của mẫu đã thêm chuẩn;
I là nồng độ của mẫu trắng;
(F – I) là nồng độ thêm tính được;
A là nồng độ chuẩn thêm vào tính toán trên lý thuyết.
Tiêu chuẩn cho phép để đánh giá độ thu hồi theo yêu cầu của phương pháp
được quy định cụ thể trong từng phương pháp phân tích.
2.3. XÁC ĐỊNH GIỚI HẠN PHÁT HIỆN CỦA PHƯƠNG PHÁP [2]
Để xác định giới hạn phát hiện của phương pháp (LOD), tiến hành chuẩn bị các
nền mẫu có hàm lượng chất cần phân tích rất thấp hoặc không chứa chất cần phân tích.
Sau đó tiến hành thêm chuẩn ở mức nồng độ từ 3 đến 10 lần độ nhạy của phương
pháp. Đo lặp 10 lần, tính toán độ lệch chuẩn sr của các kết quả đo. Khi đó:
LOD = tvalue*sr
Với tvalue là chuẩn số student ứng với 10 lần đo lặp và độ tin cậy 99%.
Tính toán giới hạn định lượng (LOQ-Limit of Quantitation) theo công thức:
LOQ = 10*sr
Kiểm tra sự phù hợp của giá trị LOD vừa tính được theo các tiêu chí sau:
1. Nồng độ thêm chuẩn vào nền phải nằm trong khoảng cho phép:
10*LOD > Cspike > LOD
Thuyết minh đề tài NCKH Chương II
16
2. Tỷ số S/N (CTB/sr) phải nằm trong khoảng cho phép: 10 > S/N > 2.5
3. % thu hồi: thoả mãn yêu cầu của phương pháp thử.
Kiểm tra nếu cả 3 tiêu chí trên đều đạt thì giá trị LOD tính được phù hợp với
yêu cầu phương pháp và được công bố.
2.4. ƯỚC LƯỢNG ĐỘ KHÔNG ĐẢM BẢO ĐO [3]
Để xác định đầy đủ và chính xác nguồn của độ KĐBĐ, sử dụng biểu đồ xương
cá hoặc biểu đồ có dạng như sau:
Hình 2.1. Liệt kê các nguồn độ KĐBĐ
Sau khi liệt kê các nguồn độ KĐBĐ, tiến hành định lượng từng nguồn độ
KĐBĐ thành phần, cụ thể như sau:
CÁC THÔNG SỐ CẦN
THẨM ĐỊNH
NHÓM CÁC NGUỒN
ĐỘ KĐBĐ
KẾT QUẢ ĐO
Y ± U
Dụng cụ thuỷ tinh: Buret, Pipet, Bình định mức, ...
Dung sai
Độ lặp lại
Độ phân giải
Máy móc thiết bị: cân phân tích, ...
Sai số cho phép
Độ lặp lại
Hoá chất, chất chuẩn Độ tinh khiết của hoá
chất, chất chuẩn
Dữ liệu đánh giá phương pháp
Độ lặp lại
Độ thu hồi
Sai số dư theo đường chuẩn
Thuyết minh đề tài NCKH Chương II
17
Hình 2.2. Định lượng các nguồn độ KĐBĐ
Trong đó, độ KĐBĐ chuẩn kiểu A, ký hiệu là uA được tính từ các dữ liệu thực
nghiệm thông qua việc đo lặp lại nhiều lần trên cùng một mẫu thử theo công thức sau:
𝑢𝐴 =𝑆𝑥
√𝑛
Với n là số lần đo lặp và Sx là độ lệch chuẩn của n kết quả đo.
Độ KĐBĐ chuẩn kiểu B, ký hiệu là uB được ước lượng bằng cách dựa vào độ
KĐBĐ đã công bố của các đại lượng đầu vào theo một dạng phân bố chuẩn đã biết.
Công thức tính uB như sau:
𝑢𝐵 =𝑒
𝑘
Trong đó, e là sai số cho phép do nhà sản xuất cung cấp, hoặc độ KĐBĐ đã biết
trước từ đại lượng đầu vào, k là hệ số phụ thuộc vào hàm phân bố của đại lượng đầu
vào.
- Phân bố tam giác (áp dụng đối với bình định mức, pipet, buret): 𝑘 = √6.
- Phân bố chữ nhật (áp dụng đối với độ tinh khiết của hoá chất, sai số cho
phép của cân phân tích, …): 𝑘 = √3.
- Phân bố chuẩn (áp dụng đối với tuyên bố của nhà hiệu chuẩn, nhà sản xuất,
hoặc các dữ liệu độ KĐBĐ có sẵn từ trước): k = 2 (ứng với độ tin cậy P =
0.95) hoặc k = 3 (ứng với độ tin cậy P = 0.99).
Cách tính toán cụ thể đối với từng nguồn độ KĐBĐ thành phần được làm rõ
trong các tiểu mục sau đây.
Nguồn độ KĐBĐ u(Xi)
Độ KĐBĐ chuẩn A (uA)
Đô lặp lại n đại lượng Xi
uA = S(Xi)/(n)1/
2
Độ KĐBĐ chuẩn B (uB), u= e/k
e có thể là sai số cho phép, dung sai
k là hệ số phụ thuộc hàm phân bố
Phân bố tam giác,
k = 61/2 Phân bố chữ nhật,
k = 31/2
Phân bố chuẩn,
k = 2 (P = 0.95),
k = 3 (P = 0.99)
Thuyết minh đề tài NCKH Chương II
18
2.4.1. Tính toán độ KĐBĐ của dụng cụ đo thể tích
Các dụng cụ đo thể tích thường dùng trong phân tích bao gồm pipet thuỷ tinh,
pipet tự động, pipet bầu, bình định mức. Độ KĐBĐ của các dụng cụ này được tính
toán dựa vào việc xác định độ KĐBĐ thành phần bắt nguồn từ độ lặp của dụng cụ (độ
KĐBĐ chuẩn kiểu A) và sai số cho phép của dụng cụ (độ KĐBĐ chuẩn kiểu B). Trong
đó:
Độ KĐBĐ chuẩn kiểu A (uA) được tính toán dựa vào các dữ kiện đo lặp lại n
lần trên cùng một mẫu thử theo công thức sau:
𝑢𝐴 =𝑆𝑥
√𝑛
Với n là số lần đo lặp và Sx là độ lệch chuẩn của n kết quả đo.
Độ KĐBĐ chuẩn kiểu B được ước lượng bằng cách dựa vào chứng nhận của
nhà sản xuất. Công thức tính uB như sau:
𝑢𝐵 =𝑒
√6
Với e là sai số cho phép do nhà sản xuất cung cấp.
VD: bình định mức dung tích 100 ± 0.02 mL thì e = 0.02mL. Khi đó:
𝑢𝐵 =0.02
√6= 0.0082 (𝑚𝐿)
2.4.2. Tính toán độ KĐBĐ của cân phân tích
Cân phân tích là dụng cụ đo khối lượng thường sử dụng nhất trong phân tích
hoá học. Có 2 cách tính độ KĐBĐ của cân phân tích:
Cách 1: tính theo chứng nhận của nhà hiệu chuẩn. Nhà hiệu chuẩn sau khi hiệu
chuẩn cân thường công bố độ KĐBĐ mở rộng U, như vậy độ KĐBĐ của phép cân
được tính là u = U/2.
Cách 2: Dựa trên sai số cho phép của cân theo công bố của nhà sản xuất. Sai số
của cân được tính dựa theo phân bố chữ nhật. Khi đó, độ KĐBĐ của thành phần này
được tính như sau:
𝑢𝐵 =𝑒
√3
Với e là sai số cho phép của cân.
VD: cân có sai số là ±1mg sẽ có độ KĐBĐ như sau:
𝑢𝐵 =1
√3= 0.58 (𝑚𝑔)
Thuyết minh đề tài NCKH Chương II
19
2.4.3. Tính toán độ KĐBĐ của hoá chất, chất chuẩn
Hoá chất và chất chuẩn sử dụng trong phân tích phải được tính toán độ KĐBĐ
dựa theo độ tinh khiết của hoá chất đó:
- Nếu là chất chuẩn gốc, khi sử dụng phải pha loãng tới các nồng độ mong
muốn hoặc hoá chất được pha từ hoá chất thông thường thì độ KĐBĐ tổng
hợp được tính toán dựa trên độ KĐBĐ thành phần của tất cả các dụng cụ đo
thể tích và khối lượng được sử dụng trong quá trình pha dung dịch làm việc,
bao gồm:
o Bình định mức.
o Pipet, pipet tự động, pipet bầu.
o Cân phân tích.
o Độ tinh khiết của hoá chất: theo phân bố chữ nhật: 𝑢𝐵 =𝑒
√3
VD: hoá chất có độ tinh khiết là 99.9% thì e = 0.1% = 0.001. Khi đó
độ KĐBĐ của thành phần này là: 𝑢𝐵 =0.001
√3= 0.00058
- Nếu là ống chuẩn (chuẩn được chứng nhận – CRMs), khi sử dụng phải chú ý
tới độ KĐBĐ mở rộng U được công bố cho mẫu chuẩn đó. Khi đó, độ
KĐBĐ của dung dịch chuẩn này được tính là u = U/2.
2.4.4. Tính toán độ KĐBĐ của độ lặp lại
Khi xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp, bố trí thí nghiệm để tính toán độ
lặp lại của phương pháp bằng cách phân tích lặp lại n mẫu, sau đó tính độ lệch chuẩn
Sr của n kết quả đo theo công thức:
𝑆𝑟 = √∑(𝑋𝑖 − �̅�)
2
𝑛 − 1
Khi đó, độ KĐBĐ của thành phần này được tính như sau:
𝑢𝑟 =𝑆𝑟𝑛
2.4.5. Tính toán độ KĐBĐ của độ thu hồi
Tính toán độ thu hồi của phương pháp có thể tiến hành theo 3 cách:
Cách 1: sử dụng mẫu chuẩn được chứng nhận CRM, mẫu này được công bố độ
KĐBĐ mở rộng UCRM. Độ thu hồi của phép đo được tính theo công thức sau:
𝐻 =𝐶𝑜𝑏𝑠𝐶𝐶𝑅𝑀× 100%
Với Cobs là nồng độ tính toán được thực tế, CCRM là nồng độ niêm yết của chuẩn
được chứng nhận.
Khi đó, độ KĐBĐ của thành phần này được tính như sau:
Thuyết minh đề tài NCKH Chương II
20
𝑢𝐻 = 𝐻 × √(𝑆𝐶𝑜𝑏𝑠
𝐶𝑜𝑏𝑠 × √𝑛)
2
+ (𝑈𝐶𝑅𝑀2 × 𝐶𝐶𝑅𝑀
)2
Cách 2: sử dụng mẫu thu hồi (spike chuẩn vào mẫu trắng), khi đó, độ thu hồi
của phép đo được tính theo công thức sau:
𝐻 =𝐶𝑜𝑏𝑠𝐶𝑠𝑝𝑖𝑘𝑒× 100%
Với Cobs là nồng độ tính toán được thực tế, Cspike là nồng độ thêm chuẩn vào
mẫu trắng theo lý thuyết.
Khi đó, độ KĐBĐ của thành phần này được tính như sau:
𝑢𝐻 = 𝐻 ×√(𝑆𝐶𝑜𝑏𝑠𝐶𝑜𝑏𝑠 × √𝑛
)
2
+ (𝑢𝐶𝑠𝑝𝑖𝑘𝑒𝐶𝑠𝑝𝑖𝑘𝑒)
2
Cách 3: thêm chuẩn vào mẫu có chứa một hàm lượng chất nhất định. Khi đó, độ
thu hồi được tính theo công thức sau:
𝐻 =𝐹 − 𝐼
𝐴× 100%
Với F là nồng độ của mẫu sau khi thêm chuẩn, I là nồng độ của mẫu thực, A là
nồng độ chuẩn thêm vào theo lý thuyết.
Khi đó, độ KĐBĐ của thành phần này được tính như sau:
𝑢𝐻 = 𝐻 ×√(𝑠𝐹2 + 𝑠𝐼
2
𝑛 × (𝐹 − 𝐼)2)
2
+ (𝑢𝐴𝐴)2
2.4.6. Tính toán độ KĐBĐ của hàm lượng một chất tính từ đường chuẩn
Độ KĐBĐ của hàm lượng một chất tính từ đường chuẩn được tính toán trên
đường hồi quy.
Giả sử phương trình đường chuẩn y = a + b.x được xây dựng từ N điểm chuẩn
(xi; yi) với xi là nồng độ điểm chuẩn, yi là độ hấp thụ tương ứng với xi.
Dựa trên phương trình đường chuẩn y = a + b.x sẽ tính lại được giá trị 𝑦�̂�. Khi
đó, sai số dư của đường chuẩn Sy/x được tính theo công thức sau:
𝑆𝑦/𝑥 = √∑(𝑦𝑖 − �̂�𝑖)
2
𝑁 − 2
Đo mẫu thực và tính toán nồng độ Xđường chuẩn dựa theo đường chuẩn. Đo lặp lại
mẫu thực m lần.
Khi đó, độ KĐBĐ 𝑢𝑋đườ𝑛𝑔 𝑐ℎ𝑢ẩ𝑛 của thành phần này được tính toán như sau:
Thuyết minh đề tài NCKH Chương II
21
𝑢𝑋đườ𝑛𝑔 𝑐ℎ𝑢ẩ𝑛 =𝑆𝑦/𝑥
𝑏× √1
𝑁+1
𝑚+(𝑦0̅̅ ̅ − �̅�)
2
𝑏2 × √(𝑥𝑖 − �̅�)2
Trong đó:
�̅� =𝑦1 + 𝑦2 +⋯+ 𝑦𝑁
𝑁
2.4.7. Tổng hợp độ KĐBĐ của kết quả đo
Sau khi định lượng tất cả các độ KĐBĐ thành phần, tính toán độ KĐBĐ tổng
hợp theo công thức:
𝑢𝑐(𝑌) = 𝑐𝑖2 × 𝑢𝑋𝑖
2
Với Y = f(X1, X2, … Xn). Cách tính toán cụ thể từng trường hợp như sau:
Hình 2.3. Cách tổng hợp độ KĐBĐ thành phần
𝑢𝑐(𝑌) = 𝑐𝑖2 × 𝑢𝑋𝑖
2
Trường hợp 1:
Y = X1 + X2 –X3…
𝑌 =
𝑋1 × 𝑋2𝑋3
Trường hợp 2:
𝑌 =𝑋1 − 𝑋2
𝑋3
Trường hợp 3:
𝑢𝑐(𝑌) = 𝑢𝑋12 + 𝑢𝑋2
2 + 𝑢𝑋32
𝑢𝑐(𝑌)
𝑌 = √(
𝑢𝑋1𝑋1)2
+ (𝑢𝑋2𝑋2)2
+ (𝑢𝑋3𝑋3)2
Biến đổi về trường
hợp 2 và tính toán
tương tự
Độ KĐBĐ chuẩn mở rộng (U)
U = k.uc(Y), k = 2, P = 0.95
Biểu diễn kết quả
Y ± U
Thuyết minh đề tài NCKH Chương II
22
Kết quả được thể hiện là Y ± U và tuyên bố U là độ KĐBĐ mở rộng với hệ số
phủ k = 2 tại mức tin cậy P = 95%.
Đơn vị của độ KĐBĐ chính là đơn vị của đại lượng cần đo. Trong một số
trường hợp, có thể thể hiện đơn vị của độ KĐBĐ dưới dạng %.
Thuyết minh đề tài NCKH Chương III
23
CHƯƠNG III. XÁC NHẬN GIÁ TRỊ SỬ DỤNG CỦA PHƯƠNG PHÁP
QUANG PHỔ HẤP THỤ NGUYÊN TỬ ĐỂ PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG
ĐỒNG TRONG MẪU NƯỚC MÔI TRƯỜNG
3.1. ĐÁNH GIÁ ĐỘ CHỤM CỦA PHƯƠNG PHÁP
Để đánh giá độ chụm của phương pháp, chúng tôi tiến hành đánh giá trên 4 nền
mẫu mà PTN thường phân tích là nước thải, nước mặt, nước biển và nước ngầm.
Trong đó, mỗi nền mẫu chúng tôi đánh giá ở ba mức nồng độ thường phân tích nằm
trong khoảng làm việc của phương pháp để đảm bảo tính đại diện và thống nhất của
phương pháp.
Độ chụm của phương pháp được thẩm định thông qua việc tính toán độ lặp lại
(RSDr) và độ tái lặp phòng thí nghiệm (RSDRw).
3.1.1. Đánh giá độ lặp lại
Để đánh giá độ lặp lại, chúng tôi chọn 4 nền mẫu được lấy tại hiện trường (nước
thải, nước mặt, nước biển, nước ngầm), mỗi nền mẫu được khảo sát tại 3 mức nồng độ
thường phân tích nằm trong khoảng làm việc, bổ sung các hóa chất và thực hiện các
thao tác xử lý mẫu theo đúng tiến trình phương pháp. Mỗi nền mẫu được thực hiện
phân tích lặp lại 10 lần.
Kết quả đánh giá độ lặp lại của phương pháp được trình bày trong các bảng sau:
Bảng 3.1. Kết quả đánh giá độ lặp lại của phương pháp đối với nền mẫu nước thải
và nước mặt
Lần
Nồng độ khảo sát đối với nền mẫu
nước thải (mg/L)
Nồng độ khảo sát đối với nền mẫu
nước mặt (mg/L)
0.5 2.5 5.0 0.1 0.5 1.0
1 0.448 2.429 5.083 0.082 0.519 1.038
2 0.482 2.384 4.921 0.091 0.550 0.958
3 0.467 2.544 4.904 0.104 0.505 0.982
4 0.488 2.418 5.077 0.085 0.485 1.014
5 0.532 2.405 5.154 0.112 0.501 1.042
6 0.552 2.438 4.953 0.124 0.518 0.974
7 0.506 2.484 4.923 0.097 0.439 1.029
8 0.497 2.484 5.081 0.107 0.535 0.996
9 0.511 2.539 4.903 0.094 0.471 1.022
10 0.563 2.427 5.092 0.099 0.517 0.989
Thuyết minh đề tài NCKH Chương III
24
Lần
Nồng độ khảo sát đối với nền mẫu
nước thải (mg/L)
Nồng độ khảo sát đối với nền mẫu
nước mặt (mg/L)
0.5 2.5 5.0 0.1 0.5 1.0
Trung bình 0.505 2.455 5.01 0.100 0.504 1.004
RSDr (%) 7.2 2.2 1.9 12.8 6.4 2.9
PRSDr (%) 8.9 7.0 6.3 11.3 8.9 8.0
HorRat (r) 0.81 0.32 0.31 1.13 0.72 0.36
Bảng 3.2. Kết quả đánh giá độ lặp lại của phương pháp đối với nền mẫu nước biển
và nước ngầm
Lần
Nồng độ khảo sát đối với nền mẫu
nước biển (mg/L)
Nồng độ khảo sát đối với nền mẫu
nước ngầm (mg/L)
0.1 0.5 1.0 0.5 2.5 5.0
1 0.121 0.522 1.028 0.488 2.437 4.889
2 0.096 0.489 0.958 0.459 2.586 5.052
3 0.114 0.478 0.989 0.533 2.531 5.094
4 0.089 0.471 1.043 0.479 2.489 4.832
5 0.094 0.521 1.022 0.485 2.495 5.099
6 0.099 0.592 0.969 0.445 2.556 4.883
7 0.079 0.493 1.021 0.539 2.418 5.028
8 0.121 0.458 0.979 0.492 2.409 4.909
9 0.096 0.533 0.942 0.489 2.549 5.132
10 0.113 0.491 1.014 0.563 2.565 5.009
Trung bình 0.102 0.505 0.997 0.497 2.504 4.993
RSDr (%) 14.0 7.7 3.4 7.4 2.6 2.1
PRSDr (%) 11.3 8.9 8.0 8.9 7.0 6.3
HorRat (r) 1.23 0.87 0.42 0.83 0.37 0.34
Độ lặp lại của phép thử hoàn toàn phù hợp với yêu cầu (RSDr < PRSDr).
Tất cả các tỷ số Horwitz của các nền mẫu tại các mức nồng độ khảo sát nằm
trong khoảng 0.3 đến 1.3 Phương pháp đạt yêu cầu về độ lặp lại.
Thuyết minh đề tài NCKH Chương III
25
3.1.2. Đánh giá độ tái lặp PTN
Để đánh giá độ tái lặp PTN RSDRw, chúng tôi tiến hành như sau:
- Thực hiện khảo sát với 4 nền mẫu khác nhau: nước thải, nước mặt, nước biển,
nước ngầm.
- Chuẩn bị một lượng mẫu đủ lớn cho quá trình phân tích kéo dài.
- Thực hiện phân tích tất cả 4 nền mẫu, mỗi nền mẫu phân tích 3 mức nồng độ
trong khoảng làm việc của phương pháp, mỗi nồng độ phân tích 3 mẫu.
- Hai cán bộ tiến hành phân tích luân phiên trong thời gian 10 ngày làm việc.
- Kết quả được trình bày trong bảng sau:
Bảng 3.3. Kết quả đánh giá độ tái lặp PTN đối với nền mẫu nước thải
Ngày
Nước thải
Nồng độ 0.5 mg/L Nồng độ 2.5 mg/L Nồng độ 5.0 mg/L
Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3
1 0.448 0.488 0.482 2.482 2.593 2.552 5.033 4.995 5.054
2 0.503 0.472 0.442 2.439 2.439 2.439 4.941 5.082 4.951
3 0.552 0.482 0.509 2.582 2.443 2.405 4.903 4.914 4.903
4 0.439 0.511 0.573 2.544 2.592 2.539 5.104 5.109 5.068
5 0.482 0.552 0.528 2.459 2.538 2.599 5.078 5.068 5.114
6 0.477 0.459 0.47 2.481 2.493 2.481 4.937 4.937 4.932
7 0.53 0.498 0.538 2.533 2.452 2.489 4.997 4.962 4.906
8 0.583 0.429 0.478 2.582 2.448 2.522 5.074 5.088 5.038
9 0.469 0.562 0.491 2.501 2.453 2.569 5.532 4.892 4.992
10 0.489 0.519 0.488 2.558 2.573 2.429 5.093 5.045 4.942
TB 0.4972 0.4972 0.4999 2.5161 2.5024 2.5024 5.0692 5.0092 4.99
Sri 0.0457 0.0407 0.0379 0.0509 0.0650 0.0645 0.1777 0.0793 0.0743
Sr 0.0416 0.0605 0.1203
Xtb 0.498 2.507 5.023
SXtb 0.0049 0.0250 0.1306
nTB 10 10 10
SL 0.0131 0.0174 0.0161
SRw 0.0436 0.0630 0.1213
Thuyết minh đề tài NCKH Chương III
26
Ngày
Nước thải
Nồng độ 0.5 mg/L Nồng độ 2.5 mg/L Nồng độ 5.0 mg/L
Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3
RSDRw 8.7 2.5 2.4
PRSDRw 17.8 13.9 12.6
Bảng 3.4. Kết quả đánh giá độ tái lặp PTN đối với nền mẫu nước mặt
Ngày
Nước mặt
Nồng độ 0.1 mg/L Nồng độ 0.5 mg/L Nồng độ 1.0 mg/L
Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3
1 0.089 0.088 0.084 0.512 0.448 0.572 1.083 0.968 1.011
2 0.112 0.121 0.095 0.593 0.482 0.492 1.033 0.909 0.958
3 0.094 0.079 0.095 0.489 0.538 0.428 0.995 1.052 1.049
4 0.103 0.113 0.113 0.466 0.544 0.553 0.948 1.079 0.958
5 0.093 0.087 0.121 0.539 0.474 0.549 1.062 0.958 1.039
6 0.095 0.079 0.095 0.525 0.501 0.519 0.958 0.982 0.958
7 0.079 0.088 0.094 0.442 0.511 0.489 0.927 1.042 0.974
8 0.112 0.109 0.102 0.421 0.473 0.532 1.021 1.069 1.023
9 0.094 0.099 0.088 0.572 0.461 0.471 1.042 0.943 1.042
10 0.101 0.121 0.098 0.458 0.523 0.531 0.968 1.022 0.972
TB 0.0972 0.0984 0.0985 0.5017 0.4955 0.5136 1.0037 1.0024 0.9984
Sri 0.0102 0.0165 0.0111 0.0565 0.0330 0.0436 0.0524 0.0583 0.0381
Sr 0.0129 0.0454 0.0503
Xtb 0.098 0.504 1.002
SXtb 0.0023 0.0291 0.0087
nTB 10 10 10
SL 0.0040 0.0110 0.0157
SRw 0.0135 0.0467 0.0527
RSDRw 13.8 9.3 5.3
Thuyết minh đề tài NCKH Chương III
27
Ngày
Nước mặt
Nồng độ 0.1 mg/L Nồng độ 0.5 mg/L Nồng độ 1.0 mg/L
Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3
PRSDRw 22.6 17.8 16.0
Bảng 3.5. Kết quả đánh giá độ tái lặp PTN đối với nền mẫu nước biển
Ngày
Nước biển
Nồng độ 0.050 mg/L Nồng độ 0.500 mg/L Nồng độ 1.000 mg/L
Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3
1 0.089 0.099 0.094 0.469 0.521 0.531 1.011 0.948 1.044
2 0.121 0.104 0.112 0.538 0.544 0.499 0.948 0.958 1.029
3 0.079 0.084 0.089 0.442 0.487 0.479 1.054 1.052 0.958
4 0.085 0.118 0.078 0.549 0.529 0.501 0.949 1.102 0.996
5 0.108 0.093 0.092 0.429 0.445 0.521 1.033 1.047 1.005
6 0.083 0.121 0.099 0.459 0.519 0.541 0.948 0.958 1.021
7 0.113 0.085 0.102 0.511 0.472 0.538 0.962 1.039 0.958
8 0.079 0.113 0.077 0.583 0.439 0.474 1.051 1.065 1.047
9 0.103 0.089 0.085 0.539 0.502 0.522 1.044 0.968 1.028
10 0.089 0.091 0.094 0.522 0.522 0.559 0.948 1.032 0.954
TB 0.0949 0.0997 0.0922 0.5041 0.498 0.5165 0.9948 1.0169 1.004
Sri 0.0151 0.0137 0.0107 0.0514 0.0361 0.0277 0.0478 0.0542 0.0361
Sr 0.0133 0.0396 0.0467
Xtb 0.096 0.506 1.005
SXtb 0.0120 0.0298 0.0351
nTB 10 10 10
SL 0.0018 0.0082 0.0097
SRw 0.0134 0.0405 0.0477
RSDRw 14.0 8.1 4.8
PRSDRw 22.6 17.8 16.0
Thuyết minh đề tài NCKH Chương III
28
Bảng 3.6. Kết quả đánh giá độ tái lặp PTN đối với nền mẫu nước ngầm
Ngày
Nước ngầm
Nồng độ 0.5 mg/L Nồng độ 2.5 mg/L Nồng độ 5.0 mg/L
Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3
1 0.449 0.477 0.488 2.445 2.492 2.449 4.553 4.994 4.982
2 0.512 0.519 0.541 2.496 2.419 2.593 5.009 4.962 5.044
3 0.495 0.492 0.523 2.54 2.422 2.414 5.105 5.057 5.019
4 0.533 0.503 0.515 2.582 2.542 2.579 4.905 5.114 5.113
5 0.549 0.533 0.492 2.599 2.553 2.442 4.952 5.094 4.951
6 0.429 0.498 0.488 2.459 2.492 2.462 4.962 4.892 5.034
7 0.41 0.572 0.573 2.452 2.563 2.582 5.064 4.973 4.921
8 0.477 0.546 0.484 2.483 2.596 2.508 4.997 5.073 4.892
9 0.506 0.499 0.470 2.539 2.551 2.432 5.047 5.089 5.104
10 0.539 0.569 0.509 2.449 2.505 2.414 4.924 4.932 4.955
TB 0.4899 0.5208 0.5083 2.5044 2.5135 2.4875 4.9518 5.018 5.0015
Sri 0.0477 0.0330 0.0310 0.0571 0.0590 0.0722 0.1537 0.0772 0.0743
Sr 0.0380 0.0631 0.1082
Xtb 0.506 2.502 4.990
SXtb 0.0492 0.0417 0.1090
nTB 10 10 10
SL 0.0099 0.0150 0.0042
SRw 0.0392 0.0649 0.1082
RSDRw 7.8 2.6 2.2
PRSDRw 17.8 13.9 12.6
Kết quả thực nghiệm cho thấy độ tái lặp PTN của phép thử hoàn toàn phù hợp
với yêu cầu (RSDRw < PRSDRw).
Qua tính toán độ lặp lại và độ tái lặp PTN, có thể kết luận độ chụm của
phép đo phù hợp với yêu cầu của phương pháp.
Thuyết minh đề tài NCKH Chương III
29
3.2. ĐÁNH GIÁ ĐỘ ĐÚNG CỦA PHƯƠNG PHÁP
Để đánh giá độ đúng của phương pháp, tiến hành đánh giá hiệu suất thu hồi của
phương pháp.
Để đánh giá hiệu suất thu hồi, sử dụng nền mẫu là các mẫu thực được lấy tại hiện
trường (nước thải, nước mặt, nước biển, nước ngầm), đây chính là các mẫu được sử
dụng để đánh giá độ chụm của phương pháp. Tiến hành thêm chuẩn từ dung dịch
chuẩn gốc và phân tích các mẫu để xác định độ thu hồi của phương pháp.
Kết quả xác định độ thu hồi của phép thử được thể hiện trong bảng sau:
Bảng 3.7. Kết quả đánh giá độ thu hồi nguyên tố Cu trong nền mẫu nước thải và
nước mặt
Stt
Nước thải Nước mặt
A
mg/L
F
mg/L
I
mg/L
(F – I)
mg/L
H
%
A
mg/L
F
mg/L
I
mg/L
(F – I)
mg/L
H
%
1 2.000 4.289 2.119 2.170 108.5 0.500 0.604 0.162 0.442 88.4
2 2.000 4.319 2.571 1.748 87.4 0.500 0.609 0.104 0.505 101.0
3 2.000 4.384 2.163 2.221 111.1 0.500 0.598 0.138 0.460 92.0
4 2.000 4.357 2.389 1.968 98.4 0.500 0.594 0.044 0.550 110.0
5 2.000 4.328 2.438 1.890 94.5 0.500 0.589 0.129 0.460 92.0
6 2.000 4.362 2.195 2.167 108.4 0.500 0.598 0.146 0.452 90.4
7 2.000 4.367 2.412 1.955 97.8 0.500 0.602 0.121 0.481 96.2
8 2.000 4.318 2.279 2.039 102.0 0.500 0.601 0.089 0.512 102.4
9 2.000 4.367 2.401 1.966 98.3 0.500 0.605 0.138 0.467 93.4
10 2.000 4.387 2.122 2.265 113.3 0.500 0.592 0.059 0.533 106.6
H yêu cầu: 85 – 115% H yêu cầu: 85 – 115%
Bảng 3.8. Kết quả đánh giá độ thu hồi nguyên tố Cu trong nền mẫu nước biển và
nước ngầm
Stt
Nước biển Nước ngầm
A
mg/L
F
mg/L
I
mg/L
(F – I)
mg/L
H
%
A
mg/L
F
mg/L
I
mg/L
(F – I)
mg/L
H
%
1 0.500 0.618 0.182 0.436 87.2 0.500 0.698 0.218 0.480 96.0
Thuyết minh đề tài NCKH Chương III
30
Stt
Nước biển Nước ngầm
A
mg/L
F
mg/L
I
mg/L
(F – I)
mg/L
H
%
A
mg/L
F
mg/L
I
mg/L
(F – I)
mg/L
H
%
2 0.500 0.632 0.106 0.526 105.2 0.500 0.705 0.183 0.522 104.4
3 0.500 0.618 0.122 0.496 99.2 0.500 0.701 0.256 0.445 89.0
4 0.500 0.622 0.164 0.458 91.6 0.500 0.729 0.164 0.565 113.0
5 0.500 0.638 0.119 0.519 103.8 0.500 0.713 0.238 0.475 95.0
6 0.500 0.641 0.073 0.568 113.6 0.500 0.732 0.205 0.527 105.4
7 0.500 0.636 0.146 0.490 98.0 0.500 0.712 0.231 0.481 96.2
8 0.500 0.644 0.169 0.475 95.0 0.500 0.702 0.271 0.431 86.2
9 0.500 0.653 0.122 0.531 106.2 0.500 0.699 0.179 0.520 104.0
10 0.500 0.639 0.165 0.474 94.8 0.500 0.711 0.199 0.512 102.4
H yêu cầu: 85 – 115% H yêu cầu: 85 – 115%
Kết quả thực nghiệm cho thấy độ thu hồi của phép thử đối với tất cả 4 nền
mẫu hoàn toàn phù hợp với yêu cầu của phương pháp.
Qua tính toán độ thu hồi của mỗi phép thử, có thể kết luận độ đúng của phép
đo phù hợp với yêu cầu của phương pháp.
3.3. GIỚI HẠN PHÁT HIỆN VÀ GIỚI HẠN ĐỊNH LƯỢNG CỦA
PHƯƠNG PHÁP
Kết quả đo đạc và tính toán giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của
phương pháp được thể hiện trong bảng sau:
Bảng 3.9. Kết quả xác định giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng
Kết quả đo mẫu trắng đối với từng nền mẫu giả do PTN chế tạo
(mg/L)
Nước thải Nước mặt Nước biển Nước ngầm
Nồng độ thêm
chuẩn (mg/L) 0.02 0.02 0.02 0.02
Lần 1 0.0191 0.0158 0.0094 0.0176
Lần 2 0.0292 0.0218 0.0205 0.0136
Lần 3 0.0119 0.0283 0.0283 0.0195
Thuyết minh đề tài NCKH Chương III
31
Kết quả đo mẫu trắng đối với từng nền mẫu giả do PTN chế tạo
(mg/L)
Nước thải Nước mặt Nước biển Nước ngầm
Lần 4 0.0305 0.0144 0.0195 0.0231
Lần 5 0.0183 0.0197 0.0313 0.0189
Lần 6 0.0194 0.0226 0.0202 0.0204
Lần 7 0.0307 0.0189 0.0194 0.0192
Lần 8 0.0312 0.0185 0.0202 0.0296
Lần 9 0.0183 0.0303 0.0173 0.0283
Lần 10 0.0198 0.0276 0.0286 0.0279
CTB 0.0228 0.02179 0.02147 0.02181
sr 0.0069 0.0054 0.0064 0.0053
%H 114.2 108.95 107.35 109.05
LOD (mg/L) 0.019 0.015 0.018 0.015
LOQ (mg/L) 0.069 0.054 0.064 0.053
Cspike < 10*LOD Đạt Đạt Đạt Đạt
Cspike > LOD Đạt Đạt Đạt Đạt
S/N > 2.5 Đạt Đạt Đạt Đạt
S/N < 10 Đạt Đạt Đạt Đạt
%H > 85 Đạt Đạt Đạt Đạt
%H < 115 Đạt Đạt Đạt Đạt
Để đảm bảo tính chính xác của kết quả phân tích, phương pháp chỉ áp dụng
đối với các nền mẫu có hàm lượng Cu lớn hơn hoặc bằng giới hạn định lượng của
phương pháp tương ứng với nền mẫu đó.
3.4. ƯỚC LƯỢNG ĐỘ KHÔNG ĐẢM BẢO ĐO CỦA PHƯƠNG PHÁP
3.4.1. Nguồn độ KĐBĐ
Độ KĐBĐ của kết quả xác định hàm lượng Cu trong mẫu nước môi trường được
tính toán thông qua quy tắc lan truyền sai số.
Theo tiến trình thực hiện phép thử, nguồn độ KĐBĐ của quy trình xác định bao
gồm các yếu tố sau:
- u(Clv): Độ KĐBĐ của dung dịch chuẩn làm việc (dùng để dựng đường chuẩn).
Thuyết minh đề tài NCKH Chương III
32
- u(CCu): Độ KĐBĐ của hàm lượng Cu trong mẫu tính từ đường chuẩn.
- ur: Độ KĐBĐ của độ lặp lại của kết quả phân tích (độ chụm).
- uH: Độ KĐBĐ của độ thu hồi của phương pháp (độ đúng).
Khi đó, độ không đảm bảo đo tổng hợp được tính theo công thức:
u =CCo ´ (uClvClv
)2å + (uCCuCCu
)2 + (ur
CCu)2 + (
uH
H)2
3.4.2. Định lượng các nguồn độ KĐBĐ thành phần
3.4.2.1. Độ KĐBĐ của các dung dịch chuẩn làm việc
Chuẩn bị các dung dịch chuẩn làm việc có nồng độ 0.1 mg/L; 0.5 mg/L; 1 mg/L;
2.5 mg/L; 5 mg/L từ dung dịch chất chuẩn gốc có nồng độ Cu là 1000 ± 2 mg/L để xây
dựng đường chuẩn theo các bước sau:
1000 mg/L (Pha loãng 100 lần)
10 mg/L (Pha loãng 2 lần) 5.0
mg/L MiCuopipet 1000 uL
(lấy 500 uL)
Bình định mức 50 mL
Pipet 25mL (lấy 25
mL)
Bình định mức 50mL
1.0 mg/L (Pha loãng 2 lần)
0.5 mg/L Pipet 25mL (lấy 25 mL)
Bình định mức 50mL
1.0 mg/L (Pha loãng 10 lần)
0.1 mg/L Pipet 5mL (lấy 5 mL)
Bình định mức 50mL
1000 ± 2 mg/L 10 mg/L
5.0 mg/L
2.5 mg/L
1.0 mg/L 0.5 mg/L
0.1 mg/
10 mg/L (Pha loãng 4 lần)
2.5 mg/L Pipet 25mL (lấy 25 mL)
Bình định mức 100mL
10 mg/L (Pha loãng 10 lần) 1.0
mg/L Pipet 5mL (lấy 5 mL)
Bình định mức 50mL
Thuyết minh đề tài NCKH Chương III
33
Nguồn độ KĐBĐ cho việc pha từng dung dịch chuẩn được tổng hợp trong bảng
sau:
0.050 mg/L 0.500 mg/L 1.000 mg/L 2.500 mg/L 5.000 mg/L 10.00 mg/L
uCu-1
upp5
ubđm100
uCu-1
upp25
ubđm50
uCu-10
upp5
ubđm50
uCu-10
upp25
ubđm100
uCu-10
upp25
ubđm50
uCu-1000
umpp
ubđm50
Dung dịch chuẩn gốc nồng độ 1000 ± 2 mgCu/L, ĐKĐB của thành phần này
là:
uCu-1000 =2
3=1.155 (mg/L)
Micropipet 1000µl, các yếu tố ảnh hưởng: sai số của micropipet, độ lặp lại
(thao tác lấy mẫu).
o Sai số của micropipet do nhà sản xuất cung cấp là 1µL. Độ KĐB của
thành phần này là:
u1 =1
3= 0.58
(uL) = 0.00058 (mL)
o Độ lặp lại: được xác định bằng cách cân 10 lần các thể tích nước (nhiệt
độ của nước ở 25oC, khối lượng riêng d = 0.997043 g/mL) từ vạch
500µl của micropipet (m1,….,m10). Độ không đảm bảo do thành phần
này là:
u2 = stdev(v1,…,v10). Với d
mv i
i .
Tính được u2 = 0.0031 (mL)
Như vậy, umpp = u1
2 +u2
2 = 0.000582 + 0.00312 = 0.0031 (mL)
Pipet thẳng 5mL, các yếu tố ảnh hưởng: sai số của pipet, độ lặp lại (thao tác
lấy mẫu).
o Sai số của pipet do nhà sản xuất cung cấp là 0.03mL. Độ KĐB của
thành phần này là:
u1 =0.03
3= 0.017 (mL)
o Độ lặp lại: được xác định bằng cách cân 10 lần các thể tích nước (nhiệt
độ của nước ở 25oC, khối lượng riêng d = 0.997043 g/mL) từ vạch
5mL của pipet (m1,….,m10). Độ không đảm bảo do thành phần này là:
u2 = stdev(v1,…,v10). Với d
mv i
i .
Thuyết minh đề tài NCKH Chương III
34
Tính được u2 = 0.025 (mL)
Như vậy, upp5 = u1
2 +u2
2 = 0.0172 + 0.0252 = 0.030 (mL)
Pipet bầu 25mL, các yếu tố ảnh hưởng: sai số của pipet, độ lặp lại (thao tác
lấy mẫu).
o Sai số của pipet do nhà sản xuất cung cấp là 0.2mL. Độ KĐB của
thành phần này là:
u1 =0.2
3= 0.12(mL)
o Độ lặp lại: được xác định bằng cách cân 10 lần các thể tích nước (nhiệt
độ của nước ở 25oC, khối lượng riêng d = 0.997043 g/mL) từ vạch
25mL của pipet (m1,….,m10). Độ không đảm bảo do thành phần này là:
u2 = stdev(v1,…,v10). Với d
mv i
i .
Tính được u2 = 0.023 (mL)
Như vậy, upp25 = u1
2 + u2
2 = 0.0122 + 0.0232 = 0.12 (mL)
Bình định mức 50mL, các yếu tố ảnh hưởng: sai số của bình định mức, độ lặp
lại (thao tác lấy mẫu).
o Sai số của bình định mức do nhà sản xuất cung cấp là 0.06mL. Độ
KĐB của thành phần này là:
u1 =0.06
3= 0.035(mL)
o Độ lặp lại: được xác định bằng cách cân 10 lần các thể tích nước (nhiệt
độ của nước ở 25oC, khối lượng riêng d = 0.997043 g/mL) từ vạch
50mLcủa bình định mức (m1,….,m10). Độ không đảm bảo do thành
phần này là:
u2 = stdev(v1,…,v10). Với d
mv i
i .
Tính được u2 = 0.0081 (mL)
Như vậy, upp25 = u1
2 + u2
2 = 0.0352 + 0.00812 = 0.036 (mL)
Bình định mức 100mL, các yếu tố ảnh hưởng: sai số của bình định mức, độ
lặp lại (thao tác lấy mẫu).
o Sai số của bình định mức do nhà sản xuất cung cấp là 0.1mL. Độ KĐB
của thành phần này là:
u1 =0.1
3= 0.058 (mL)
Thuyết minh đề tài NCKH Chương III
35
o Độ lặp lại: được xác định bằng cách cân 10 lần các thể tích nước (nhiệt
độ của nước ở 25oC, khối lượng riêng d = 0.997043 g/mL) từ vạch
50mLcủa bình định mức (m1,….,m10). Độ không đảm bảo do thành
phần này là:
u2 = stdev(v1,…,v10). Với d
mv i
i .
Tính được u2 = 0.068 (mL)
Như vậy, ubdm100 = u1
2 + u2
2 = 0.0582 + 0.0362 = 0.068 (mL)
ĐKĐB tổng hợp của cácc dung dịch chuẩn làm việc như sau:
Dung dịch chuẩn Cu 10 mg/L:
uCu-10 =10 ´udd1000
1000
æ
èçö
ø÷
2
+umpp
0.5
æ
èçö
ø÷
2
+ubdm50
50
æ
èçö
ø÷
2
=10 ´1.155
1000
æ
èçö
ø÷
2
+0.0031
0.5
æ
èçö
ø÷
2
+0.036
50
æ
èçö
ø÷
2
= 0.064 (mg/L)
Dung dịch chuẩn nồng độ 10 ± 0.063 mgCu/L
Dung dịch chuẩn Cu 5 mg/L:
uCu-5 = 5´udd10
10
æ
èçö
ø÷
2
+upp25
25
æ
èçö
ø÷
2
+ubdm50
50
æ
èçö
ø÷
2
= 5´0.064
10
æ
èçö
ø÷
2
+0.12
25
æ
èçö
ø÷
2
+0.036
50
æ
èçö
ø÷
2
= 0.040 (mg/L)
Dung dịch chuẩn nồng độ 5 ± 0.039 mgCu/L
Dung dịch chuẩn Cu 2.5 mg/L:
uCu-2.5 = 2.5´udd10
10
æ
èçö
ø÷
2
+upp25
25
æ
èçö
ø÷
2
+ubdm100
100
æ
èçö
ø÷
2
= 2.5´0.064
10
æ
èçö
ø÷
2
+0.12
25
æ
èçö
ø÷
2
+0.068
100
æ
èçö
ø÷
2
= 0.020 (mg/L)
Dung dịch chuẩn nồng độ 2.5 ± 0.020 mgCu/L
Thuyết minh đề tài NCKH Chương III
36
Dung dịch chuẩn Cu 1.0 mg/L:
uCu-1 = 1.0 ´udd10
10
æ
èçö
ø÷
2
+upp5
5
æ
èçö
ø÷
2
+ubdm50
50
æ
èçö
ø÷
2
= 1.0 ´0.064
10
æ
èçö
ø÷
2
+0.030
5
æ
èçö
ø÷
2
+0.036
50
æ
èçö
ø÷
2
= 0.0089 (mg/L)
Dung dịch chuẩn nồng độ 1 ± 0.0088 mgCu/L
Dung dịch chuẩn Cu 0.5 mg/L:
uCu-0.5 = 0.5´udd1
1
æ
èçö
ø÷
2
+upp25
25
æ
èçö
ø÷
2
+ubdm50
50
æ
èçö
ø÷
2
= 0.5´0.0089
1
æ
èçö
ø÷
2
+0.12
25
æ
èçö
ø÷
2
+0.036
50
æ
èçö
ø÷
2
= 0.0050 (mg/L)
Dung dịch chuẩn nồng độ 0.5 ± 0.0050 mgCu/L
Dung dịch chuẩn Cu 0.1 mg/L:
uCu-0.5 = 0.1´udd1
1
æ
èçö
ø÷
2
+upp5
5
æ
èçö
ø÷
2
+ubdm50
50
æ
èçö
ø÷
2
= 0.1´0.0089
1
æ
èçö
ø÷
2
+0.030
5
æ
èçö
ø÷
2
+0.036
50
æ
èçö
ø÷
2
= 0.0011 (mg/L)
Dung dịch chuẩn nồng độ 0.1 ± 0.0011 mgCu/L
3.4.2.2. Độ KĐBĐ của nồng độ mẫu tính từ đường chuẩn
Xây dựng phương trình đường chuẩn có dạng y = a + b.x với y là giá trị độ hấp
thụ của dung dịch chuẩn (Abs) và x là nồng độ của các dung dịch chuẩn (mg/L).
Tính toán sai số dư Sy/x của phương trình y = a + bx theo công thức:
Sy/x =
(yi - yi )2
i=1
n
å
n - 2
Với: yi là độ hấp thụ của dung dịch chuẩn đo trực tiếp trên thiết bị,
ŷi là giá trị độ hấp thụ tính lại trên đường chuẩn ứng với nồng độ xi.
n là số điểm trên đường chuẩn.
Khi đó tính được:
Thuyết minh đề tài NCKH Chương III
37
uCCu =Sy/x
b´
1
n+
1
m+
(y0 - y)2
b2 ´ (xi - x)2
i=1
n
å
Vớ: y0 là tín hiệu đo trung bình của mẫu thực;
y là tín hiệu đo trung bình của các dung dịch chuẩn.
xi là nồng độ của từng dung dịch chuẩn.
x là nồng độ trung bình của các dung dịch chuẩn.
n là số điểm trên đường chuẩn.
m là số lần đo mẫu thực.
Đối với nền mẫu nước thải và nước ngầm
Kết quả đo độ hấp thụ của các dung dịch chuẩn làm việc như sau:
C1 C2 C3 C4 C5 C6
Nồng độ (mg/L) 0 0.1 0.5 1.0 2.5 5
Độ hấp thụ
(Abs) 0.0002 0.0055 0.0277 0.0549 0.1368 0.2735
Từ đó tính được: Sy/x = 0.000123
Đối với mỗi nền mẫu, chuẩn bị mẫu thực ở 3 mức nồng độ trong dải làm việc:
~0.5 mg/L; ~2.5 mg/L; ~5.0 mg/L. Mỗi mẫu đo lặp 3 lần Tính u(0.5); u(2.5); u(5.0).
Kết quả đo đạc và tính toán độ KĐBĐ của từng nền mẫu ở các nồng độ khác
nhau được thể hiện trong bảng sau:
Bảng 3.10. Kết quả khảo sát độ KĐBĐ tính từ đường chuẩn đối với nền mẫu nước
thải và nước ngầm
STT
NƯỚC THẢI NƯỚC NGẦM
Độ hấp thụ
của mẫu thực
ở nồng độ
~0.5mg/L
Độ hấp thụ
của mẫu thực
ở nồng độ
~2.5mg/L
Độ hấp thụ
của mẫu thực
ở nồng độ
~5.0mg/L
Độ hấp thụ
của mẫu thực
ở nồng độ
~0.5mg/L
Độ hấp thụ
của mẫu thực
ở nồng độ
~2.5mg/L
Độ hấp thụ
của mẫu thực
ở nồng độ
~5.0mg/L
1 0.0269 0.1359 0.2709 0.0271 0.1355 0.2721
2 0.0271 0.1361 0.2711 0.0267 0.1359 0.2714
3 0.0274 0.1357 0.2721 0.0263 0.1362 0.2719
uCCu 0.010 0.009 0.033 0.010 0.009 0.033
Thuyết minh đề tài NCKH Chương III
38
Đối với nền mẫu nước mặt, nước biển
Kết quả đo độ hấp thụ của các dung dịch chuẩn làm việc như sau:
C1 C2 C3 C4
Nồng độ (mg/L) 0 0.1 0.5 1.0
Độ hấp thụ (Abs) 0.0002 0.0055 0.0277 0.0549
Từ đó tính được: Sy/x = 0.000149
Đối với mỗi nền mẫu, chuẩn bị mẫu thực ở 3 mức nồng độ trong dải làm việc:
~0.1 mg/L; ~0.5 mg/L; ~1.0 mg/L. Mỗi mẫu đo lặp 3 lần Tính u(0.1); u(0.5); u(1.0).
Kết quả đo đạc và tính toán độ KĐBĐ của nền mẫu nước mặt và nước biển ở các
nồng độ khác nhau được thể hiện trong bảng sau:
Bảng 3.11. Kết quả khảo sát độ KĐBĐ tính từ đường chuẩn đối với nền mẫu nước
mặt và nước biển
STT
NƯỚC MẶT NƯỚC BIỂN
Độ hấp thụ
của mẫu thực
ở nồng độ
~0.1mg/L
Độ hấp thụ
của mẫu thực
ở nồng độ
~0.5mg/L
Độ hấp thụ
của mẫu thực
ở nồng độ
~1.0mg/L
Độ hấp thụ
của mẫu thực
ở nồng độ
~0.1mg/L
Độ hấp thụ
của mẫu thực
ở nồng độ
~0.5mg/L
Độ hấp thụ
của mẫu thực
ở nồng độ
~1.0mg/L
1 0.0054 0.0273 0.0538 0.0053 0.0274 0.0542
2 0.0053 0.0268 0.0535 0.0051 0.0271 0.0538
3 0.0051 0.0264 0.0537 0.0052 0.0273 0.0539
uCCu 0.019 0.0058 0.036 0.019 0.0063 0.037
3.4.2.3. Độ KĐBĐ của độ lặp lại
Thực hiện phân tích lặp lại mẫu 3 lần, tính toán độ lặp lại Sr = stdev(x1, x2, x3).
Từ đó, tính được độ KĐBĐ của độ lặp lại theo công thức:
ur =Sr
n
Với n là số lần đo lặp lại mẫu (n = 3).
Kết quả tính toán độ KĐBĐ của độ lặp lại (ur, mg/L) được thể hiện trong các
bảng sau:
Thuyết minh đề tài NCKH Chương III
39
Bảng 3.12. Kết quả khảo sát độ KĐBĐ của độ lặp lại
STT
NƯỚC THẢI NƯỚC NGẦM
Mẫu thực ở
nồng độ
~0.5mg/L
Mẫu thực ở
nồng độ
~2.5mg/L
Mẫu thực ở
nồng độ
~5.0mg/L
Mẫu thực ở
nồng độ
~0.5mg/L
Mẫu thực ở
nồng độ
~2.5mg/L
Mẫu thực ở
nồng độ
~5.0mg/L
1 0.488 2.483 4.952 0.492 2.475 4.974
2 0.492 2.486 4.956 0.485 2.483 4.962
3 0.498 2.479 4.974 0.478 2.488 4.971
ur 0.00266 0.0021 0.0068 0.00423 0.0037 0.0038
STT
NƯỚC MẶT NƯỚC BIỂN
Mẫu thực ở
nồng độ
~0.1mg/L
Mẫu thực ở
nồng độ
~0.5mg/L
Mẫu thực ở
nồng độ
~1.0mg/L
Mẫu thực ở
nồng độ
~0.1mg/L
Mẫu thực ở
nồng độ
~0.5mg/L
Mẫu thực ở
nồng độ
~1.0mg/L
1 0.0958 0.4953 0.9788 0.0939 0.4972 0.9861
2 0.0939 0.4862 0.9734 0.0903 0.4917 0.9788
3 0.0903 0.4789 0.9770 0.0921 0.4953 0.9807
ur 0.00161 0.00475 0.00161 0.00105 0.00161 0.0022
3.4.2.4. Độ KĐBĐ của độ thu hồi
Đối với mỗi nền mẫu tại các mức nồng độ khác nhau, thực hiện thêm chuẩn để
xác định %thu hồi. Thực hiện phân tích lặp lại 3 lần đối với mỗi phép đo, tính toán độ
thu hồi H theo công thức:
H (%) =F − I
A× 100%
Trong đó:
F là nồng độ tổng của mẫu đã thêm chuẩn;
I là nồng độ của mẫu nền;
(F – I) là nồng độ thêm tính được;
A là nồng độ chuẩn thêm vào tính toán trên lý thuyết.
Khi đó, tính toán được độ KĐBĐ của độ thu hồi theo công thức:
uH = H ´ (sF
2 + s2
I
n ´ (F - I ))2 + (
uA
A)2
Các nồng độ chuẩn thêm vào từng mẫu được thể hiện trong bảng sau:
Thuyết minh đề tài NCKH Chương III
40
Bảng 3.13. Chuẩn bị mẫu khảo sát độ KĐBĐ của độ thu hồi
Mẫu thử
Dùng
pipet
loại
(mL)
Để lấy
thể tích
(mL)
Dung dịch
chuẩn
nồng độ
(mg/L)
Cho vào
bình định
mức loại
(mL)
Pha loãng (nếu có)
A Dùng
pipet lấy
(mL)
Cho vào
bđm loại
(mL)
Nước thải 1 1 10 50 - - 0.2
Nước thải 5 5 10 50 - - 1
Nước thải 25 25 10 50 25 50 2.5
Nước mặt 1 1 10 50 - - 0.2
Nước mặt 5 5 10 50 - - 1
Nước mặt 25 25 10 50 25 50 2.5
Nước biển 1 0.5 10 50 - - 0.1
Nước biển 1 1 10 50 - - 0.2
Nước biển 5 5 10 50 25 50 1
Nước ngầm 1 0.5 10 50 - - 0.1
Nước ngầm 1 1 10 50 - - 0.2
Nước ngầm 5 5 10 50 25 50 1
Kết quả phân tích mẫu và tính toán uH được thể hiện trong bảng sau:
Bảng 3.14. Kết quả khảo sát độ KĐBĐ của độ thu hồi
NƯỚC
THẢI
Nồng độ ~ 0.5 (mg/L) Nồng độ ~ 2.5 (mg/L) Nồng độ ~ 5.0 (mg/L)
A
(mg/L
)
F
(mg/L)
I
(mg/L) H
A
(mg/L)
F
(mg/L)
I
(mg/L
)
H A
(mg/L)
F
(mg/L)
I
(mg/L) H
Lần 1 0.2 0.649 0.458 0.955 1 3.279 2.301 0.978 2.5 6.042 3.588 0.982
Lần 2 0.2 0.654 0.462 0.960 1 3.267 2.324 0.943 2.5 6.028 3.564 0.986
Lần 3 0.2 0.651 0.460 0.955 1 3.266 2.317 0.949 2.5 5.998 3.576 0.969
TB 0.2 0.6513 0.4600 0.957 1 3.2707 2.314 0.957 2.5 6.0227 3.5760 0.979
uH 0.044 0.012 0.010
Thuyết minh đề tài NCKH Chương III
41
NƯỚC
NGẦM
Nồng độ ~ 0.5 (mg/L) Nồng độ ~ 2.5 (mg/L) Nồng độ ~ 5.0 (mg/L)
A
(mg/L
)
F
(mg/L)
I
(mg/L) H
A
(mg/L)
F
(mg/L)
I
(mg/L
)
H A
(mg/L)
F
(mg/L)
I
(mg/L) H
Lần 1 0.2 0.662 0.478 0.920 1 3.427 2.468 0.959 2.5 6.298 3.858 0.976
Lần 2 0.2 0.673 0.484 0.945 1 3.419 2.452 0.967 2.5 6.306 3.874 0.973
Lần 3 0.2 0.679 0.489 0.950 1 3.422 2.471 0.951 2.5 6.318 3.886 0.973
TB 0.2 0.6713 0.4837 0.938 1 3.4227 2.463
7 0.959 2.5 6.3073 3.8727 0.974
uH 0.044 0.011 0.008
NƯỚC
MẶT
Nồng độ ~ 0.1 (mg/L) Nồng độ ~ 0.5 (mg/L) Nồng độ ~ 1.0 (mg/L)
A
(mg/L
)
F
(mg/L)
I
(mg/L) H
A
(mg/L)
F
(mg/L)
I
(mg/L
)
H A
(mg/L)
F
(mg/L)
I
(mg/L) H
Lần 1 0.1 0.189 0.094 0.95 0.2 0.667 0.477 0.95 1 1.922 0.938 0.984
Lần 2 0.1 0.193 0.097 0.96 0.2 0.674 0.482 0.96 1 1.934 0.943 0.991
Lần 3 0.1 0.191 0.096 0.95 0.2 0.671 0.482 0.945 1 1.928 0.948 0.980
TB 0.1 0.1910 0.0957 0.953 0.2 0.6707 0.480
3 0.952 1 1.9280 0.9430 0.985
uH 0.086 0.035 0.011
NƯỚC
BIỂN
Nồng độ ~ 0.1 (mg/L) Nồng độ ~ 0.5 (mg/L) Nồng độ ~ 1.0 (mg/L)
A
(mg/L
)
F
(mg/L)
I
(mg/L) H
A
(mg/L)
F
(mg/L)
I
(mg/L
)
H A
(mg/L)
F
(mg/L)
I
(mg/L) H
Lần 1 0.1 0.189 0.094 0.95 0.2 0.682 0.494 0.94 1 1.954 0.968 0.986
Lần 2 0.1 0.189 0.094 0.95 0.2 0.682 0.489 0.965 1 1.948 0.974 0.974
Lần 3 0.1 0.193 0.098 0.95 0.2 0.687 0.494 0.965 1 1.950 0.972 0.978
TB 0.1 0.1903 0.0953 0.950 0.2 0.6837 0.492
3 0.957 1 1.9507 0.9713 0.979
uH 0.086 0.035 0.011
Thuyết minh đề tài NCKH Chương III
42
3.4.3. Độ KĐBĐ tổng hợp
Kết quả ước lượng độ không đảm bảo đo tổng hợp và độ KĐBĐ mở rộng được
thể hiện trong bảng sau:
Bảng 3.15. Kết quả tính toán độ KĐBĐ tổng hợp và độ KĐBĐ mở rộng
LOẠI
MẪU
NỒNG
ĐỘ
(mg/L)
ĐỘ KĐBĐ THÀNH PHẦN Độ
KĐBĐ
tổng hợp
Độ KĐBĐ
mở rộng
(k = 2;
P = 95%)
(uClvClv
)2å (uCCuCCu
)2 (ur
CCu)2
(uH
H)2
Nước
thải
0.493 0.00058 0.00040 0.0000 0.0021 0.028 0.056
2.483 0.00058 0.00001 0.00000 0.0002 0.069 0.138
4.961 0.00058 0.00004 0.000002 0.00010 0.135 0.270
Nước
mặt
0.093 0.00041 0.04323 0.0003 0.0081 0.022 0.044
0.487 0.00041 0.00014 0.00010 0.0014 0.022 0.044
0.976 0.00041 0.00138 0.00000 0.00012 0.043 0.086
Nước
biển
0.092 0.00041 0.04473 0.00013 0.0082 0.022 0.044
0.495 0.00041 0.00016 0.00001 0.0013 0.022 0.044
0.982 0.00041 0.00139 0.00000 0.00013 0.044 0.088
Nước
ngầm
0.485 0.00058 0.00042 0.0001 0.0022 0.028 0.056
2.482 0.00058 0.00001 0.000002 0.00013 0.067 0.134
4.969 0.00058 0.00004 0.000001 0.00007 0.131 0.262
3.5. KẾT LUẬN
Với các kết quả đánh giá về độ chụm, độ đúng của phương pháp và độ tuyến tính
của đường chuẩn như tính toán ở trên, PTN hoàn toàn có đủ khả năng áp dụng
SMEWW 3111 (B):2012 để xác định hàm lượng Cu trong mẫu nước môi trường.
Thuyết minh đề tài NCKH KẾT LUẬN
43
KẾT LUẬN
Sau quá trình nghiên cứu và xây dựng quy trình xác nhận giá trị sử dụng của
phương pháp theo tiêu chuẩn GUM 1993, đề tài đã đạt được các kết quả chính như
sau:
- Xây dựng được quy trình chung về xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp
bao gồm các bước xác định thông số cần thẩm định bao gồm:
o Độ lặp lại của phương pháp
o Độ tái lặp trung gian
o Độ thu hồi
o Ước lượng độ KĐBĐ của từng nhóm thông số.
- Thiết kế thí nghiệm để xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp.
- Đưa ra được tiêu chí đánh giá từng thông số thẩm định phương pháp.
- Áp dụng quy trình tính toán để xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp quang
phổ hấp thụ nguyên tử xác định hàm lượng Đồng trong mẫu nước. Kết quả cho
thấy việc các yêu cầu về độ chính xác, độ tin cậy của phương pháp đáp ứng
được yêu cầu của phương pháp và thoả mãn các bộ tiêu chí về chất lượng.
Thuyết minh đề tài NCKH TÀI LIỆU THAM KHẢO
44
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Carlos Rivera, Rosario Rodrigez, Horwitz equation as quality benchmark in
ISO/IEC 17025 testing laboratory, Bufete de ingerieros industriales, S.C.,
Pimentel 4104-B; Col. Las Granjas Chihuahua Mexico. C.P. 31160.
[2] PUBL-TS-056-96 - Analytical detection limit guidance & Laboratory guide
for determining Method Dection Limits, Wilcosin Department of Natural
Resources, Laboratory certification program, April 1996.
[3] Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM)